聚（甲基）丙烯酸酯基纤维状材料制备及其催化H2O2/O3氧化分解染料性能研究
发布时间：2021-02-22 13:39
高级氧化法是一种处理染料废水的有效方法,颗粒状或粉末状锰氧化物在高级氧化工艺中已被作为催化剂使用,但形态单一,使用后很难与水体直接分离,需要借助过滤或离心等手段,应用成本显著增加,将锰氧化物负载到纤维状材料的表面,用于处理染料废水,不仅解决了锰氧化物使用后难以从水体中分离出来的难题,而且还可以重复利用,显著降低了成本。（甲基）丙烯酸酯类聚合物具有优异的成纤性,其已被用于染料废水处理,因此,将锰氧化物与（甲基）丙烯酸酯类聚合物纤维结合,有望在染料废水处理中发挥更为积极的作用。本文以甲基丙烯酸丁酯（BMA）、甲基丙烯酸β羟乙酯（HEMA）为单体,过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂,N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,采用溶液聚合法合成BMA与HEMA的共聚物（P（BMA-co-HEMA））溶液,以所得共聚物溶液为纺丝液,采用湿法纺丝法将所得共聚物纺制成实心和中空纤维,采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、核磁共振波谱仪（1H-NMR）对聚合物化学结构进行表征,采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）对纤维形貌进行观察,在碱性条件下,基于纤维表面羟基与高锰酸钾之间的氧化还原反应,即羟基被氧化成羧...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 我国水资源现状
1.2 染料废水处理方法
1.2.1 生物法
1.2.2 物理法
1.2.3 化学法
1.3 高级氧化法处理染料废水中常用氧化剂和催化剂
1.3.1 氧化剂
1.3.2 催化剂
1.4 锰氧化物制备方法
1.4.1 水热合成法
1.4.2 溶胶-凝胶法
1.4.3 微乳液法
1.4.4 沉淀法
1.4.5 固相法
1.5 （甲基）丙烯酸酯类聚合物成纤性研究概况
1.6 络合作用
1.7 溶液聚合
1.7.1 引发剂种类及选择原则
1.7.2 溶剂的选择
1.8 湿法纺丝
1.8.1 纺丝工艺
1.8.2 纺丝原液粘度对纤维形态的影响
1.8.3 凝固浴浓度和温度对纤维结构与性能的影响
1.9 本文的目的及意义
1.10 本文主要研究内容
第二章 湿法纺丝法甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸β羟乙酯共聚物纤维结构与性能研究
2.1 实验部分
2.1.1 原料及化学试剂
2.1.2 仪器及设备
2.2 纤维制备
2.2.1 实心纤维制备
2.2.2 中空纤维制备
2.3 纤维后处理
2.3.1 实心纤维后处理
2.3.2 中空纤维后处理
2.4 测试与分析
2.4.1 形貌观察
2.4.2 GPC测试
1H-NMR测试"> 2.4.3 1H-NMR测试
2.4.4 FTIR测试
2.4.5 TG测试
2.4.6 染料去除效率测试
2.5 实心纤维结果与讨论
2.5.1 分子量及其分布
2.5.2 化学结构
2.5.3 形貌结构
2.5.4 锰氧化物负载量
2.5.5 阳离子蓝去除效率
2.6 中空纤维结果与讨论
2.6.1 单体投料比对染料去除效率影响
2.6.2 形貌结构
2.6.3 锰氧化物负载量
2.6.4 后处理时间对去除效率的影响
2.7 中空、实心纤维间比较
2.8 本章小结
第三章 湿法纺丝法双聚合物成分中空纤维结构与性能研究
3.1 实验部分
3.1.1 原料及化学试剂
3.1.2 仪器及设备
3.2 双成分中空纤维制备
3.3 双成分中空纤维后处理
3.4 测试与分析
3.4.1 形貌观察
3.4.2 GPC测试
3.4.3 TG测试
3.4.4 XPS测试
3.4.5 XRD测试
3.4.6 锰氧化物负载能力测试
3.4.7 ICP-OES测试
3.4.8 HLPC测试
3.4.9 TOC测试
3.4.10 染料去除效率测试
3.4.11 染料吸附测试
3.5 结果与讨论
3.5.1 聚合时间影响
3.5.2 体积比影响
3.5.3 形貌结构
3.5.4 锰平均氧化态
3.5.5 锰氧化物产生及负载机理
3.5.6 后处理时间选择
3.5.7 不同染料去除效率
3.5.8 重复使用性
3.5.9 反应机理
3.6 本章小结
第四章 全文结论
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业废水污染治理途径与技术研究发展需求[J]. 王庆海,虞向峰,赵飞. 应用能源技术. 2016(06)
[2]WO3纳米片的制备表征及其可见光下降解罗丹明B的研究[J]. 卢昶雨,张格红,关卫省,赵平歌,廖志鹏. 北京化工大学学报(自然科学版). 2016(02)
[3]染料废水的处理方法及研究进展[J]. 张滕,王勇梅,彭昌盛,袁合涛. 环保科技. 2016(01)
[4]不同混凝剂对印染废水处理的研究[J]. 张伟红,解立平,李苗苗,王云峰. 供水技术. 2016(01)
[5]城市水污染现状分析[J]. 任瑞丽,乔龙. 长沙铁道学院学报(社会科学版). 2014(04)
[6]染料废水处理方法研究进展[J]. 冯淑湘,刘侠,张茸茸. 榆林学院学报. 2014(06)
[7]印染废水处理综述[J]. 刘元臣,闫侃,薛珊. 染整技术. 2014(07)
[8]染料废水污染现状及处理方法研究进展[J]. 陈文华,李刚,许方程,泮琇,温玲宁,都林娜. 浙江农业科学. 2014(02)
[9]我国水资源现状与问题研究[J]. 舟成. 资源节约与环保. 2013(10)
[10]湿式催化氧化法处理含高浓度甲醛的草甘膦废水[J]. 魏日出,陈洪林,张小明. 分子催化. 2013(04)
博士论文
[1]基于超级电容器用的纳米二氧化锰的制备及性能研究[D]. 苏小辉.广东工业大学 2015
[2]硅藻土基非均相Fenton催化材料的制备及其降解染料废水的研究[D]. 梁欢.中国地质大学 2015
[3]玛纳斯河流域水资源可持续利用研究[D]. 魏玲玲.石河子大学 2014
[4]木质素在纳米ZnO光催化剂制备及染料废水处理中的应用研究[D]. 王晓红.江苏大学 2014
[5]非均相臭氧催化氧化对氯苯酚机理研究及其工艺应用[D]. 亓丽丽.哈尔滨工业大学 2013
[6]软化学法合成氧化锰及其催化和电化学性能研究[D]. 刁贵强.广东工业大学 2013
[7]Mo-Zn-Al-O催化剂研制和和湿式氧化处理染料废水[D]. 许银.北京林业大学 2012
[8]氧化铁体相掺杂和表面修饰对氧化钨光催化性能的影响[D]. 毕冬琴.浙江大学 2012
[9]高效厌氧处理偶氮染料废水系统和脱色机理研究[D]. 虞磊.中国科学技术大学 2011
[10]高效厌氧技术在印染废水处理中的应用研究[D]. 王进.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]纳米氧化锌的制备、掺杂及其光催化性能研究[D]. 韩帅.中北大学 2015
[2]超级电容器电极材料二氧化锰的合成优化和性能的研究[D]. 张小燕.太原理工大学 2015
[3]Mn2O3和o-LiMnO2的制备及其储能特性研究[D]. 陈述林.华中农业大学 2013
[4]超临界水氧化处理复杂成分有机废水特性研究[D]. 马明奇.大连理工大学 2013
[5]Fenton法处理染料废水中多环芳烃的研究[D]. 金小鸥.大连海事大学 2013
[6]双亲性聚丙烯酸酯涂料在防污/自清洁方面的应用[D]. 王春林.江南大学 2013
[7]不同形貌ZnO材料的制备及光催化性能研究[D]. 李萌.河南师范大学 2013
[8]铁—碳内电解强化厌氧/好氧系统处理印染废水的研究[D]. 杨永杰.大连理工大学 2012
[9]超临界水氧化法处理硝基苯模拟废水的研究[D]. 孙璐.太原理工大学 2012
[10]光催化氧化法处理甲基橙废水初步研究[D]. 袁文锋.陕西师范大学 2012
本文编号：3046076
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 我国水资源现状
1.2 染料废水处理方法
1.2.1 生物法
1.2.2 物理法
1.2.3 化学法
1.3 高级氧化法处理染料废水中常用氧化剂和催化剂
1.3.1 氧化剂
1.3.2 催化剂
1.4 锰氧化物制备方法
1.4.1 水热合成法
1.4.2 溶胶-凝胶法
1.4.3 微乳液法
1.4.4 沉淀法
1.4.5 固相法
1.5 （甲基）丙烯酸酯类聚合物成纤性研究概况
1.6 络合作用
1.7 溶液聚合
1.7.1 引发剂种类及选择原则
1.7.2 溶剂的选择
1.8 湿法纺丝
1.8.1 纺丝工艺
1.8.2 纺丝原液粘度对纤维形态的影响
1.8.3 凝固浴浓度和温度对纤维结构与性能的影响
1.9 本文的目的及意义
1.10 本文主要研究内容
第二章 湿法纺丝法甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸β羟乙酯共聚物纤维结构与性能研究
2.1 实验部分
2.1.1 原料及化学试剂
2.1.2 仪器及设备
2.2 纤维制备
2.2.1 实心纤维制备
2.2.2 中空纤维制备
2.3 纤维后处理
2.3.1 实心纤维后处理
2.3.2 中空纤维后处理
2.4 测试与分析
2.4.1 形貌观察
2.4.2 GPC测试
1H-NMR测试"> 2.4.3 1H-NMR测试
2.4.4 FTIR测试
2.4.5 TG测试
2.4.6 染料去除效率测试
2.5 实心纤维结果与讨论
2.5.1 分子量及其分布
2.5.2 化学结构
2.5.3 形貌结构
2.5.4 锰氧化物负载量
2.5.5 阳离子蓝去除效率
2.6 中空纤维结果与讨论
2.6.1 单体投料比对染料去除效率影响
2.6.2 形貌结构
2.6.3 锰氧化物负载量
2.6.4 后处理时间对去除效率的影响
2.7 中空、实心纤维间比较
2.8 本章小结
第三章 湿法纺丝法双聚合物成分中空纤维结构与性能研究
3.1 实验部分
3.1.1 原料及化学试剂
3.1.2 仪器及设备
3.2 双成分中空纤维制备
3.3 双成分中空纤维后处理
3.4 测试与分析
3.4.1 形貌观察
3.4.2 GPC测试
3.4.3 TG测试
3.4.4 XPS测试
3.4.5 XRD测试
3.4.6 锰氧化物负载能力测试
3.4.7 ICP-OES测试
3.4.8 HLPC测试
3.4.9 TOC测试
3.4.10 染料去除效率测试
3.4.11 染料吸附测试
3.5 结果与讨论
3.5.1 聚合时间影响
3.5.2 体积比影响
3.5.3 形貌结构
3.5.4 锰平均氧化态
3.5.5 锰氧化物产生及负载机理
3.5.6 后处理时间选择
3.5.7 不同染料去除效率
3.5.8 重复使用性
3.5.9 反应机理
3.6 本章小结
第四章 全文结论
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业废水污染治理途径与技术研究发展需求[J]. 王庆海,虞向峰,赵飞. 应用能源技术. 2016(06)
[2]WO3纳米片的制备表征及其可见光下降解罗丹明B的研究[J]. 卢昶雨,张格红,关卫省,赵平歌,廖志鹏. 北京化工大学学报(自然科学版). 2016(02)
[3]染料废水的处理方法及研究进展[J]. 张滕,王勇梅,彭昌盛,袁合涛. 环保科技. 2016(01)
[4]不同混凝剂对印染废水处理的研究[J]. 张伟红,解立平,李苗苗,王云峰. 供水技术. 2016(01)
[5]城市水污染现状分析[J]. 任瑞丽,乔龙. 长沙铁道学院学报(社会科学版). 2014(04)
[6]染料废水处理方法研究进展[J]. 冯淑湘,刘侠,张茸茸. 榆林学院学报. 2014(06)
[7]印染废水处理综述[J]. 刘元臣,闫侃,薛珊. 染整技术. 2014(07)
[8]染料废水污染现状及处理方法研究进展[J]. 陈文华,李刚,许方程,泮琇,温玲宁,都林娜. 浙江农业科学. 2014(02)
[9]我国水资源现状与问题研究[J]. 舟成. 资源节约与环保. 2013(10)
[10]湿式催化氧化法处理含高浓度甲醛的草甘膦废水[J]. 魏日出,陈洪林,张小明. 分子催化. 2013(04)
博士论文
[1]基于超级电容器用的纳米二氧化锰的制备及性能研究[D]. 苏小辉.广东工业大学 2015
[2]硅藻土基非均相Fenton催化材料的制备及其降解染料废水的研究[D]. 梁欢.中国地质大学 2015
[3]玛纳斯河流域水资源可持续利用研究[D]. 魏玲玲.石河子大学 2014
[4]木质素在纳米ZnO光催化剂制备及染料废水处理中的应用研究[D]. 王晓红.江苏大学 2014
[5]非均相臭氧催化氧化对氯苯酚机理研究及其工艺应用[D]. 亓丽丽.哈尔滨工业大学 2013
[6]软化学法合成氧化锰及其催化和电化学性能研究[D]. 刁贵强.广东工业大学 2013
[7]Mo-Zn-Al-O催化剂研制和和湿式氧化处理染料废水[D]. 许银.北京林业大学 2012
[8]氧化铁体相掺杂和表面修饰对氧化钨光催化性能的影响[D]. 毕冬琴.浙江大学 2012
[9]高效厌氧处理偶氮染料废水系统和脱色机理研究[D]. 虞磊.中国科学技术大学 2011
[10]高效厌氧技术在印染废水处理中的应用研究[D]. 王进.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]纳米氧化锌的制备、掺杂及其光催化性能研究[D]. 韩帅.中北大学 2015
[2]超级电容器电极材料二氧化锰的合成优化和性能的研究[D]. 张小燕.太原理工大学 2015
[3]Mn2O3和o-LiMnO2的制备及其储能特性研究[D]. 陈述林.华中农业大学 2013
[4]超临界水氧化处理复杂成分有机废水特性研究[D]. 马明奇.大连理工大学 2013
[5]Fenton法处理染料废水中多环芳烃的研究[D]. 金小鸥.大连海事大学 2013
[6]双亲性聚丙烯酸酯涂料在防污/自清洁方面的应用[D]. 王春林.江南大学 2013
[7]不同形貌ZnO材料的制备及光催化性能研究[D]. 李萌.河南师范大学 2013
[8]铁—碳内电解强化厌氧/好氧系统处理印染废水的研究[D]. 杨永杰.大连理工大学 2012
[9]超临界水氧化法处理硝基苯模拟废水的研究[D]. 孙璐.太原理工大学 2012
[10]光催化氧化法处理甲基橙废水初步研究[D]. 袁文锋.陕西师范大学 2012
本文编号：3046076
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