基于贻贝仿生技术改性聚氨酯海绵及其快速吸附水中污染物的研究

发布时间：2021-05-06 22:20

　　水污染已经严重的影响人体健康,制约经济发展。据统计,每年有2500多万人死于水污染。污水中含有多种有害物质,其中有毒溶剂、染料分子和重金属离子具有严重的致畸性、致癌性。这些毒素污染物能稳定存在于污水中,这增加了清除的难度。虽然目前已经报道了许多关于清除这些毒素分子的工作,但这些材料的制备工艺相对复杂,清除效果仍然不尽理想,因此,开发一种简便高效快速的方法来吸附这些毒素分子是迫切需求的。本文旨在研究一种简单通用的方法,实现对污水中有毒溶剂、染料分子和重金属离子的高效快速清除。为此,我们选用具有良好的机械性能、吸附性能较好和独特三维多空结构的聚氨酯海绵为基材,通过贻贝仿生化学技术和原位聚合方法对其进行化学改性,制备了一系列多功能聚氨酯海绵吸附剂。并系统的研究其吸附性能和吸附机理,主要包括以下三个部分:第一部分,基于贻贝仿生化学技术和原位聚合方法改性聚氨酯海绵,制备了具有超疏水/超亲油性能聚氨酯海绵,从而实现对污水中有毒溶剂的快速吸附。我们以多巴胺分子为原料合成3,4-二羟基苯乙基-丙烯酰胺（DHBAA）,并将其和多巴胺混合共同涂敷于聚氨酯海绵表面,制备贻贝仿生聚氨酯海绵（PUSD）,随后,... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 水污染的现状
    1.2 水污染的处理方法
        1.2.1 焚烧法
        1.2.2 撇油法
        1.2.3 光催化法
        1.2.4 氧化法
        1.2.5 过滤法
        1.2.6 吸附法
    1.3 聚氨酯海绵
    1.4 贻贝仿生化学
        1.4.1 贻贝仿生化学在吸附/分离有毒溶剂方面的应用
        1.4.2 贻贝仿生化学在清除染料和重金属离子方面的应用
    1.5 贻贝仿生化学改性的PU海绵吸附剂
    1.6 课题的提出与研究内容
        1.6.1 课题的提出
        1.6.2 课题研究内容
第2章 1-十六烯改性的聚氨酯海绵用于快速吸附有害溶剂
    2.1 前言
    2.2 实验试剂与实验仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验部分
        2.3.1 3 ,4-二羟基苯乙基-丙烯酰胺的合成与表征
        2.3.2 PUSD海绵的制备
        2.3.3 PUSD-18ene海绵的制备
        2.3.4 形貌和湿润性表征
        2.3.5 PUSD-16ene对不同有机溶剂的吸附
    2.4 实验结果与讨论
        2.4.1 PUSD和PUSD-16ene海绵的表征
        2.4.2 PUSD-16ene的力学性能
        2.4.3 PUSD-16ene的亲疏水性
        2.4.4 可回收性和重复性
        2.4.5 均匀分散乳液的吸附
        2.4.6 有机溶剂的连续快速吸附
    2.5 吸附性能的比较
    2.6 小结
第3章 丙烯酸改性的聚氨酯海绵用于快速吸附阳离子染料
    3.1 前言
    3.2 实验试剂与实验仪器
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验部分
        3.3.1 PUSDAD海绵的制备
        3.3.2 表征
        3.3.3 吸附实验
        3.3.4 PUSDAD羧基接枝率实验
    3.4 实验结果与讨论
        3.4.1 材料表征
        3.4.2 材料性能
        3.4.3 PUSDAD对阳离子染料及重金属离子的吸附
        3.4.4 重复使用和循环利用性
        3.4.5 pH值的影响及其稳定性
        3.4.6 对其他阳离子的吸附性能
        3.4.7 PUSDAD和其他吸附材料的比较
        3.4.8 连续吸附
    3.5 本章小结
第4章 乙烯基苯磺酸钠改性的聚氨酯海绵用于快速吸附阳离子染料
    4.1 前言
    4.2 实验试剂与实验仪器
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
    4.3 实验部分
        4.3.1 PUSDS海绵的制备
        4.3.2 表征
        4.3.3 吸附实验
    4.4 实验结果与讨论
        4.4.1 PUSDS海绵的表征
        4.4.2 浓度和pH对 PUSDS-20吸附能力的影响
        4.4.3 PUSDS-20的力学性能和可循环再生性
        4.4.4 PUSDS-20的循环再生性能
        4.4.5 PUSDS-20的选择性吸附
        4.4.6 连续自动吸附实验
        4.4.7 吸附性能与以往工作的比较
        4.4.8 对重金属离子的清除
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 全文主要结论
    5.2 展望
参考文献
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3172716