AOPAN/RC/PU纳米纤维的制备及其金属离子动态吸附性能

发布时间：2023-04-28 04:00

　　随着科学技术的发展和生活水平的不断提升,人类在社会活动中制造的垃圾以及对自然环境的肆意毁坏,致使水资源的污染日趋严重。本课题主要通过静电纺丝技术制得复合纳米纤维,经一系列的化学改性,使其表面得到大量的功能性基团,如羟基、偕胺肟基等,从而形成功能性纳米纤维。研究中,利用纳米纤维独特的优点,结合吸附法与膜分离技术,展现出其在水处理领域高效的功能性。由聚氨酯(PU)、聚丙烯腈(PAN)和醋酸纤维素(CA)三种聚合物原料经静电纺丝技术制得PAN/CA/PU复合纳米纤维,经水解和偕胺肟化处理后,CA、PAN分别转化为再生纤维素(RC)和偕胺肟基聚丙烯腈(AOPAN),从而得到AOPAN/RC/PU功能性纳米纤维。实验中,通过探究静电纺丝法制备复合纳米纤维的纺丝电压及纺丝流速,分析得到最佳的静电纺丝参数。将不同的复合纳米纤维进行了扫面电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)表征以及亲水性能、力学性能测试。研究表明:在纺丝液中PAN/CA/PU配比为6:3:1,总质量分数为10%的条件下,静电纺丝法制备PAN/CA/PU复合纳米纤维的最佳工艺参数为:纺丝电压为18 kV、纺丝流速为0.50 mL/h;通...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 水污染及处理材料
        1.1.1 水资源环境
        1.1.2 纳米材料
        1.1.3 偕胺肟基材料
    1.2 水处理方法
        1.2.1 生物吸附法
        1.2.2 膜分离技术
    1.3 本课题研究目的及内容
        1.3.1 研究目的与意义
        1.3.2 研究的主要内容
第2章 AOPAN/RC/PU复合纳米纤维膜的制备及其性能
    2.1 引言
    2.2 实验药品与仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 纺丝电压
        2.3.2 纺丝流速
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 SEM表征
        2.4.2 FTIR表征
        2.4.3 亲水性及力学性能测试结果与分析
    2.5 本章小结
第3章 AOPAN/RC/PU复合纳米纤维膜的Fe(Ⅲ)动态吸附性能
    3.1 引言
    3.2 实验药品与仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 膜分离系统的构建
        3.3.2 Thomas和Yoon-Nelson动力学模型
        3.3.3 Fe(Ⅲ)动态吸附性能的测试
        3.3.4 重复使用性能测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 SEM表征
        3.4.2 EDS表征
        3.4.3 动态吸附结果与分析
        3.4.4 动态吸附拟合与分析
        3.4.5 重复使用性能的测试结果与分析
    3.5 本章小结
第4章 基于复合纳米纤维膜的水过滤装置构建
    4.1 引言
    4.2 实验药品与仪器
    4.3 实验方法
    4.4 微量混合重金属离子溶液的动态吸附性能测试
    4.5 重复使用性能测试
    4.6 结果与讨论
        4.6.1 EDS表征
        4.6.2 ICP测试结果与分析
        4.6.3 重复使用性能的测试结果与分析
    4.7 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表论文、获奖及专利申请目录
致谢



本文编号：3803699