吸附性树脂的表面功能化及其性能表征
发布时间：2022-01-19 01:38
随着农药广泛生产和使用,环境问题日益突出。传统的农药检测方法前处理过程较为繁琐,新的农药检测方法和处理技术受到人们广泛关注,因此开发一类集吸附、检测、光降解功能于一身的多功能材料,不仅具有极高的科学研究价值,也将具有较好的应用前景。荧光检测具有快速便捷的特点,在固相提取材料的基础上开发一种利用荧光检测农药的方法,将具有极高的开发前景。苝是一种具有代表性的有机半导体材料,具有极强的荧光特性和可见光吸收能力,可用于有机污染物的检测和降解。大孔吸附性树脂（XAD-2）是一类交联聚苯乙烯树脂,具有极强的吸附性能,在固相提取,有机污染物的吸附等方面得到广泛应用。因此对其进行表面功能化,在不影响吸其吸附能力的前提下引入荧光特性,从而对农药进行荧光检测和降解将是非常有意义的工作。XAD-2树脂是交联聚苯乙烯树脂,故选用含苯乙烯链段的接枝聚合物有利于改善与树脂界面亲和力,增进树脂表面相容性,便于其表面改性。为固定苝分子,在接枝聚合物中引入丙烯酸链段,丙烯酸链段上的羧基可以和含有氨基的苝发生强的分子间相互作用,有助于改善苝与聚合物界面衔接过渡。为不降低功能化后树脂的吸附性能,故选用壳聚糖接枝聚合物,从而...
【文章来源】：烟台大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
树脂吸附过程示意图
烟台大学硕士学位论文11合适的材料之一[65]。因为其含有氨基和羟基可以帮助壳聚糖和多种分子进行结合，例如农药、除草剂、染料、金属离子等[63,66]。并且可以对壳聚糖进行多种修饰以提高它与污染物的结合能力[65]。图1.2壳聚糖结构示意图Fig.1.2Schematicdiagramofchitosanstructure壳聚糖具有优异的性能是因为它的化学结构中存在一些可以改变的位置，可以通过接枝或交联对其进行修饰来提高它优异的性能，以便可以在极端条件下对目标物进行吸附[67]。壳聚糖可以对多种有机物进行吸附，用戊二醛对壳聚糖进行交联，然后对苯酚进行吸附，研究者发现提高交联剂的浓度可以提高吸附能力，最优的吸附效果是0.572mmol/g[68,69]。曾有报道，将β-环糊精和壳聚糖接枝到Fe3O4纳米颗粒上，制备壳聚糖/β-环糊精磁性纳米复合材料用其来吸附亚甲基蓝，因为所制备的纳米颗粒表面含有多个羟基、羧基、氨基，可以通过主客体相互作用对亚甲基蓝进行吸附。所制备的纳米材料经过SEM观察后，发现是圆球状（100nm）。在pH为4~6范围内吸附效果最好，在30℃的条件下吸附效率估计为2.78g/g[70]。还有人用改性的球形粘土与壳聚糖结合形成复合吸附剂来吸附水中的亚甲基蓝，在pH为4~12的范围内所得复合材料对亚甲基蓝的吸附能力随pH的增大而增大。在研究无机盐对吸附材料的影响后发现，硫酸钠对吸附性能的抑制比氯化钠和碳酸氢钠要严重[71]。壳聚糖的改性也被广泛关注，其中接枝改性是常用的方法，因接枝单体的可设计性可以提高对有机污染物的吸附，还能充分发挥有机材料的特性，提高无机纳米材料的分散性，在复合材料的合成中起到重要作用。1905年，Behrend等[72]人把甘脲和甲醛通过强酸进行缩合反应，得到一种白色的产物，微溶于酸和碱，吸收大量?
1绪论12及其同事重设计实验，在前人的基础上与硫酸钙络合，成功结晶一个水合的大环，该水合的大环带有六个甘脲单元，并通过其两个羰基化环与钙离子相互作用。并将这种结构命名为“葫芦脲”，因为它类似于“葫芦”。现在被称为curcurbit[6]uril通常缩写为CB[6][73-75]。随后人们还发现其他CB[n]类似物，最终人们一共发现CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]和CB[10]，并对其进行分离和X射线表征。葫芦脲具体结构如图1.3所示[76]。图1.3葫芦脲结构示意图[76]Fig.1.3Schematicdiagramofcucurbiturilstructure[76]目前人们已经开发多种葫芦脲的合成手段，大部分是将甘脲，甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液以及盐酸或硫酸（浓缩或稀释至约5mol）的混合物在10h~100h内加热至80°C~100°C[77]。蒸发并在水和甲醇中连续沉淀，得到CB[n]混合物，其中n=5~8，CB[6]是混合物的主要成分。每种成分的分离基于它们在水，水/甲醇和稀盐酸溶液中的不同溶解度。有人通过加热的20％甘油水溶液从CB[n]混合物中萃取CB[7]，具有良好的选择性[78,79]。人们在1989年首次在理论上证实氮化碳这种物质的存在，并且逐步确定氮化碳的五种晶体结构，其中以石墨氮化碳（g-C3N4）这种三嗪环结构的最为稳定并且毒性小，性能最为优越，禁带较窄，对太阳光的利用率比较大，因此受到人们广泛关注和使用，成为近年来研究者讨论的重点。尽管g-C3N4拥有好的可见光吸收特性，但是其主要的缺点光生载流子易复合，
【参考文献】：
期刊论文
[1]葫芦脲对印染废水的处理研究[J]. 马琳,万东锦. 现代食品. 2019(12)
[2]葫芦脲的合成及其与二水杨醛二乙撑三胺的分子组装[J]. 张宝秀,张淑萍,张宇. 长治学院学报. 2018(05)
[3]葫芦脲的研究进展[J]. 刘海洋,王霞,邹华. 大学化学. 2018(01)
[4]环境因子对磁性瓜环去除腐殖酸的影响及其稳定性研究[J]. 胡力云,姜瑛,李婷,马新杰,王妙鸽,周伟,刘楷楷,杨琴. 材料导报. 2014(24)
[5]Fe掺杂g-C3N4的制备及其可见光催化性能[J]. 金瑞瑞,游继光,张倩,刘丹,胡绍争,桂建舟. 物理化学学报. 2014(09)
[6]大孔吸附树脂研究进展[J]. 彭青,李晓刚,刘亚明. 实用中医药杂志. 2013(05)
[7]大孔吸附树脂处理工业废水研究进展[J]. 李鸿江,温致平,赵由才. 安全与环境工程. 2010(03)
[8]大孔吸附树脂研究进展[J]. 王跃生,王洋. 中国中药杂志. 2006(12)
[9]大孔吸附树脂的应用研究进展[J]. 汪洪武,刘艳清. 中药材. 2005(04)
硕士论文
[1]h-WO3纳米线的电输运性能及其负光电导性质的研究[D]. 刘亚辉.湖南师范大学 2019
[2]g-C3N4异质结构功能材料及其有机-无机纳米复合材料的界面特性[D]. 王诗珍.烟台大学 2019
[3]低维功能材料的有机功能化及其纳米复合材料的性能[D]. 吕士盛.烟台大学 2018
本文编号：3595975
【文章来源】：烟台大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
树脂吸附过程示意图
烟台大学硕士学位论文11合适的材料之一[65]。因为其含有氨基和羟基可以帮助壳聚糖和多种分子进行结合，例如农药、除草剂、染料、金属离子等[63,66]。并且可以对壳聚糖进行多种修饰以提高它与污染物的结合能力[65]。图1.2壳聚糖结构示意图Fig.1.2Schematicdiagramofchitosanstructure壳聚糖具有优异的性能是因为它的化学结构中存在一些可以改变的位置，可以通过接枝或交联对其进行修饰来提高它优异的性能，以便可以在极端条件下对目标物进行吸附[67]。壳聚糖可以对多种有机物进行吸附，用戊二醛对壳聚糖进行交联，然后对苯酚进行吸附，研究者发现提高交联剂的浓度可以提高吸附能力，最优的吸附效果是0.572mmol/g[68,69]。曾有报道，将β-环糊精和壳聚糖接枝到Fe3O4纳米颗粒上，制备壳聚糖/β-环糊精磁性纳米复合材料用其来吸附亚甲基蓝，因为所制备的纳米颗粒表面含有多个羟基、羧基、氨基，可以通过主客体相互作用对亚甲基蓝进行吸附。所制备的纳米材料经过SEM观察后，发现是圆球状（100nm）。在pH为4~6范围内吸附效果最好，在30℃的条件下吸附效率估计为2.78g/g[70]。还有人用改性的球形粘土与壳聚糖结合形成复合吸附剂来吸附水中的亚甲基蓝，在pH为4~12的范围内所得复合材料对亚甲基蓝的吸附能力随pH的增大而增大。在研究无机盐对吸附材料的影响后发现，硫酸钠对吸附性能的抑制比氯化钠和碳酸氢钠要严重[71]。壳聚糖的改性也被广泛关注，其中接枝改性是常用的方法，因接枝单体的可设计性可以提高对有机污染物的吸附，还能充分发挥有机材料的特性，提高无机纳米材料的分散性，在复合材料的合成中起到重要作用。1905年，Behrend等[72]人把甘脲和甲醛通过强酸进行缩合反应，得到一种白色的产物，微溶于酸和碱，吸收大量?
1绪论12及其同事重设计实验，在前人的基础上与硫酸钙络合，成功结晶一个水合的大环，该水合的大环带有六个甘脲单元，并通过其两个羰基化环与钙离子相互作用。并将这种结构命名为“葫芦脲”，因为它类似于“葫芦”。现在被称为curcurbit[6]uril通常缩写为CB[6][73-75]。随后人们还发现其他CB[n]类似物，最终人们一共发现CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]和CB[10]，并对其进行分离和X射线表征。葫芦脲具体结构如图1.3所示[76]。图1.3葫芦脲结构示意图[76]Fig.1.3Schematicdiagramofcucurbiturilstructure[76]目前人们已经开发多种葫芦脲的合成手段，大部分是将甘脲，甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液以及盐酸或硫酸（浓缩或稀释至约5mol）的混合物在10h~100h内加热至80°C~100°C[77]。蒸发并在水和甲醇中连续沉淀，得到CB[n]混合物，其中n=5~8，CB[6]是混合物的主要成分。每种成分的分离基于它们在水，水/甲醇和稀盐酸溶液中的不同溶解度。有人通过加热的20％甘油水溶液从CB[n]混合物中萃取CB[7]，具有良好的选择性[78,79]。人们在1989年首次在理论上证实氮化碳这种物质的存在，并且逐步确定氮化碳的五种晶体结构，其中以石墨氮化碳（g-C3N4）这种三嗪环结构的最为稳定并且毒性小，性能最为优越，禁带较窄，对太阳光的利用率比较大，因此受到人们广泛关注和使用，成为近年来研究者讨论的重点。尽管g-C3N4拥有好的可见光吸收特性，但是其主要的缺点光生载流子易复合，
【参考文献】：
期刊论文
[1]葫芦脲对印染废水的处理研究[J]. 马琳,万东锦. 现代食品. 2019(12)
[2]葫芦脲的合成及其与二水杨醛二乙撑三胺的分子组装[J]. 张宝秀,张淑萍,张宇. 长治学院学报. 2018(05)
[3]葫芦脲的研究进展[J]. 刘海洋,王霞,邹华. 大学化学. 2018(01)
[4]环境因子对磁性瓜环去除腐殖酸的影响及其稳定性研究[J]. 胡力云,姜瑛,李婷,马新杰,王妙鸽,周伟,刘楷楷,杨琴. 材料导报. 2014(24)
[5]Fe掺杂g-C3N4的制备及其可见光催化性能[J]. 金瑞瑞,游继光,张倩,刘丹,胡绍争,桂建舟. 物理化学学报. 2014(09)
[6]大孔吸附树脂研究进展[J]. 彭青,李晓刚,刘亚明. 实用中医药杂志. 2013(05)
[7]大孔吸附树脂处理工业废水研究进展[J]. 李鸿江,温致平,赵由才. 安全与环境工程. 2010(03)
[8]大孔吸附树脂研究进展[J]. 王跃生,王洋. 中国中药杂志. 2006(12)
[9]大孔吸附树脂的应用研究进展[J]. 汪洪武,刘艳清. 中药材. 2005(04)
硕士论文
[1]h-WO3纳米线的电输运性能及其负光电导性质的研究[D]. 刘亚辉.湖南师范大学 2019
[2]g-C3N4异质结构功能材料及其有机-无机纳米复合材料的界面特性[D]. 王诗珍.烟台大学 2019
[3]低维功能材料的有机功能化及其纳米复合材料的性能[D]. 吕士盛.烟台大学 2018
本文编号：3595975
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