离子液体官能团修饰的纤维素吸附剂的构筑及性能研究

发布时间：2021-07-20 11:34

　　近年来,大量含有染料、重金属离子和有机物如蛋白质等污染物的废水排放入江河湖海,亟待处理。而得益于操作简便性,吸附法成为了处理废水的重要手段。然而目前现有的吸附剂依然存在价格昂贵,吸附效率不高等问题,阻碍了它们进一步应用和发展。因此,将价廉易得、可生物降解的纤维素作为吸附剂基质是功能吸附材料的重要研究方向。然而,由于天然纤维素内在的化学结构特点,它与水相中污染物之间的作用较弱,吸附性能较差。因此,将可对污染物产生良好作用的功能性化合物接枝到纤维素材料表面,是构筑高性能纤维素基吸附剂的重要方法。咪唑离子液体不仅可以与客体分子产生多重的相互作用,提高其吸附能力,同时其独特的结构可调性,使其适用于不同、化学改性反应的过程。此外,咪唑作为一种亲核试剂叔胺,可以与卤代烃易于发生烷基化反应,有利于对材料进行改性,生成和制备具有阳离子咪唑官能团的结构。因此,咪唑离子液体官能团修饰的功能性吸附材料在污染物分离和处理领域展现出卓越的应用特质。本文以纤维素材料为基质,咪唑离子液体作为改性剂,通过设计和调节不同的离子液体结构以及改性方法,获得针对不同水相污染物的纤维素基吸附功能材料。具体内容如下:（1）利用咪... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２常见组成离子液体阳离子??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｃｏｍｍｏｎ?ｃａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｉｏｎｉｃ?ｌｉｑｕｉｄ??

－ＢＰＡ?（１７．６?ｇ）和催化剂ｐ－ＴＳＡ?（０．１４?ｇ）依次溶于８０?ｍＬ甲苯中，??然后将干燥的ＣＣＰ?（２．０?ｇ）浸入反应体系中。连接分水器，分水器侧管加入４／５体积的??甲苯，连接冷凝管。将反应瓶置于油浴中于１３０?°Ｃ恒温加热，反应７小时后，打开分水??器侧管活塞，缓慢放出侧管中甲苯－水混合液，逐渐蒸出烧瓶中甲苯，随后将反应瓶冷却??至室温。然后将混合物用４％碳酸氢钠水溶液、去离子水和丙酮洗涤至粗产物呈ｐＨ呈中??性。将产物在３０°Ｃ下干燥以获得ＣＢＥ［８４Ｕ合成路线如图２－２所示。??Ｂｉ??成。爹Ｋ?：咏。￥??Ｈｅｒ?ＨＯ’??图２－２?ＣＢＥ的合成路线图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ＣＢＥ??２．２．４．２咪唑离子液体功能化纤维素纸基吸附材料（ＣＣＰ－Ｉｍ）的合成??将卜甲基咪唑（１６．４?ｇ）溶于６０?ｍＬ乙醇中，放入ＣＢＥ?（１．４?ｇ），将混合物在恒温水??浴７０。（：下搅拌２４?ｈ以合成ＣＣＰ－Ｉｍ粗产物。然后将粗产物用乙醇和去离子水洗涤至ｐＨ??１２??

?离子液体官能团修饰的纤维素吸附剂的构筑及性能研究???呈中性，并在３０°Ｃ下干燥以获得ＣＣＰ－Ｉｍ＾ｌ。合成路线如图２－３所示。??．?０??〈°?Ｈ〇＼?ＯＨ?、Ｎ／％Ｎ?／〇?Ｈ〇ｖ?ＯＨ??Ｈ〇?ＨＯ’??图２－３?ＣＣＰ－Ｉｍ的合成路线图??Ｆｉｇ．?２－３?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ＣＣＰ－Ｉｍ??２．２．４．３?ＣＢＥ中酯含量及ＣＣＰ－ｌｍ中ＩＭ－ＩＬ官能团含量的计算??取０．２ｇ千燥的ＣＢＥ样品，置于２５ｍＬ０．ｌｍｏｌＩ＾的ＮａＯＨ的水溶液中，于沸水浴??中冷凝回流２?ｈ后冷却至室温，加入两滴酚酞试剂，用硫酸标准滴定溶液滴定至红色刚??好完全消失为重点，记录消耗的硫酸溶液的体积。同时取相同质量ＣＣＰ为空白样品，按??上述方法重复操作，根据公式（２－１）计算ＣＢＥ的酯含量［８６］。??义＝（口（２－１）??ｍ??式中：??Ｘ——ＣＢＥ样品中纤维素溴丙酸酯的含量（ｍｏｌｆ１）；??Ｖ〇一一空白样品消耗硫酸标准滴定溶液的体积（ｍＬ）；??Ｖ，——ＣＢＥ样品消耗硫酸标准滴定溶液的体积（ｍＬ）；??Ｃ一一硫酸标准滴定溶液的实际浓度（ｍｏｌＬ－１）；??ｍ?ＣＢＥ样ｉ１?丨丨］的质量（ｇ）。??利用ＸＰＳ测试可得ＣＣＰ－Ｉｍ中氮原子的原子比，可根据式（２－２）计算丨Ｍ－ＩＬ官能团??含量。??ｙＪ４．７（ｆｌ－Ａ－Ｎ?＋?ｌＵ）?（２．２）??Ａ??式中：??Ｙ——ＣＣＰ－ｌｍ?样品中?ＩＭ－１Ｌ?的含量（ｍｏｌ．ｇ－１）；??ｎ——１?ｍｏ丨丨Ｍ－１Ｌ官能团中氮原子的物质的量；??Ｎ——ＣＣＰ－ｌｍ的原子个数；??Ａ——ＸＰＳ测试的氮原子的原子比（％）

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本文编号：3292746