聚倍半硅氧烷/对位芳纶纤维复合材料制备及性能研究
发布时间：2021-05-20 13:13
随着工业和经济的发展,重金属污染已经人类生存造成了严重威胁,成为一个严重的环境问题。常见的重金属污染包括水中重金属污染和土壤重金属污染等。处理重金属的方法主要有吸附法、溶剂萃取法等。螯合吸附材料具有廉价,高效和吸附速率快等特点,成为研究的热点。聚倍半硅氧烷作为螯合吸附材料的一种,拥有众多优良的吸附性能,如比表面积大,吸附速率快,物理化学性能稳定等。虽然聚倍半硅氧烷能够吸附土壤和污水中重金属,但是作为粉末状的吸附剂在吸附完成后很难回收利用,因而限制了其吸附重金属的能力。为了解决这一问题,我们希望将粉末状的聚倍半硅氧烷负载纤维表面,制备一种纤维复合材料吸附剂。芳纶纤维具有高强度、高模量、耐热性能好和耐化学腐蚀等优点,广泛应用于军工,航天等领域。同时对位芳纶纤维,具有苯环和酰胺键两个高反应活性基团,因此选择芳纶纤维为基体,将聚倍半硅氧烷负载于纤维表面制备复合材料吸附剂。本文采用芳纶1414纤维为基体,二甲基亚砜为溶剂,采用金属化,环氧化方法制备了不同含量的环氧化的芳纶1414（PPTA-ECH-1PPTA-ECH-5）。将氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）与PPTA-E...
【文章来源】：鲁东大学山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 聚倍半硅氧烷
1.1.1 聚倍半硅氧烷的特性
1.1.2 聚倍半硅氧烷的制备及性能研究
1.2 芳纶
1.2.1 芳纶的结构特性及种类
1.2.2 芳纶纤维的性能及应用
1.2.3 芳纶纤维的改性方法
1.2.3.1 芳纶纤维的物理改性
1.2.3.2 芳纶纤维的化学改性
1.3 论文的提出以及研究内容
1.3.1 论文的提出
1.3.2 拟开展的研究工作
第2章 聚倍半硅氧烷/对位芳纶纤维复合材料制备及表征
2.1 实验的主要仪器与试剂
2.1.1 实验中主要的试剂和仪器
2.1.2 表征仪器
2.2 合成部分
2.2.0 合成路线
2.2.1 PPTA的预处理
2.2.2 PPTA-ECH的制备
2.2.3 PPTA-APTES的制备
2.2.4 PPTA-PAPSQ和PPTA-PMPSQ的制备
2.3 吸附功能基团含量的测定
2.3.1 PPTA-PAPSQ的氨基含量的测定
2.3.2 PPTA-PMPSQ的巯基含量的测定
2.4 结果与讨论
2.4.1 红外光谱分析
2.4.2 热重分析
2.4.3 吸附功能基团含量分析
2.4.4 场发射扫描电镜分析
2.4.5 XPS分析
2.4.6 XRD分析
2.4.7 比表面积及孔径分析
2.5 本章小结
第3章 聚倍半硅氧烷/对位芳纶复合材料吸附性能的研究
3.1 引言
3.2 吸附性能测定
3.2.1 静态吸附量的测定
3.2.2 pH对吸附性能影响
3.2.3 吸附动力学的探究
3.2.4 吸附热力学
3.2.5 选择性吸附
3.2.6 洗脱再生性能实验
3.3 结果与分析
3.3.1 静态饱和吸附测定
3.3.2 吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附性能
3.3.2.1 pH对吸附Au(Ⅲ)的影响
3.3.2.2 不同吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附动力学
3.3.2.3 不同温度下吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附动力学
3.3.2.4 吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附热力学
3.3.2.5 不同温度下吸附剂对Au(Ⅲ)吸附热力学
3.3.2.6 吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附选择性
3.3.2.7 吸附剂对Au(Ⅲ)的洗脱再生实验
3.3.3 吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附性能
3.3.3.1 pH对吸附Hg(Ⅱ)的影响
3.3.3.2 吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附动力学
3.3.3.3 不同温度下吸附剂对Hg(Ⅱ)吸附动力学
3.3.3.4 吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附热力学
3.3.3.5 不同温度下吸附剂对Hg(Ⅱ)吸附热力学
3.3.3.6 吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附选择性
3.3.3.7 吸附剂对Hg(Ⅱ)的洗脱再生实验
3.3.4 吸附剂对Ag(Ⅰ)吸附性能测定
3.3.4.1 pH对材料吸附Ag(Ⅰ)的影响
3.3.4.2 吸附剂对Ag(Ⅰ)吸附动力学
3.3.4.3 吸附剂对Ag(Ⅰ)的吸附热力学
3.3.4.4 吸附剂对Ag(Ⅰ)吸附选择性
3.3.4.5 吸附剂对Ag(Ⅰ)的洗脱再生实验
3.4 本章小结
第4章 结论
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]对位芳纶在复合材料领域应用的研究[J]. 王双成,李春霞,邵正丽,许德胜. 高科技纤维与应用. 2013(02)
[2]芳纶技术的发展及应用[J]. 王芳,秦其峰. 合成技术及应用. 2013(01)
[3]间位芳纶的技术现状和发展方向[J]. 宋翠艳,宋西全,邓召良. 纺织学报. 2012(06)
[4]芳纶纤维表面改性研究进展[J]. 凌新龙,周艳,黄继伟,岳新霞,蒋芳,林海涛. 天津工业大学学报. 2011(03)
[5]浅谈对位芳纶的应用与生产现状[J]. 黄继庆,张燕,赵前进,方心灵,吴中伟,潘智勇,梁立. 中国纤检. 2011(01)
[6]芳纶/环氧复合材料性能研究[J]. 邓杰. 高科技纤维与应用. 2008(02)
[7]芳纶纤维的磷酸表面处理及其树脂基复合材料界面性能[J]. 王杨,李鹏,于运花,隋刚,杨小平. 复合材料学报. 2007(03)
[8]表面处理芳纶纤维在丁羟橡胶中的应用[J]. 路向辉,曹继平,史爱娟,陈国辉,王吉贵. 火炸药学报. 2007(01)
[9]超声波处理对芳纶帘线表面形态及与胶料粘合性能的影响[J]. 严志云,刘安华,贾德民. 橡胶工业. 2004(06)
[10]聚倍半硅氧烷的研究现状和发展趋势[J]. 沈新春,王大喜,栗秀刚. 有机硅材料. 2004(01)
博士论文
[1]碳纤维表面纳米结构修饰及其MPSR复合材料性能研究[D]. 武光顺.哈尔滨工业大学 2016
本文编号：3197815
【文章来源】：鲁东大学山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
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致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 聚倍半硅氧烷
1.1.1 聚倍半硅氧烷的特性
1.1.2 聚倍半硅氧烷的制备及性能研究
1.2 芳纶
1.2.1 芳纶的结构特性及种类
1.2.2 芳纶纤维的性能及应用
1.2.3 芳纶纤维的改性方法
1.2.3.1 芳纶纤维的物理改性
1.2.3.2 芳纶纤维的化学改性
1.3 论文的提出以及研究内容
1.3.1 论文的提出
1.3.2 拟开展的研究工作
第2章 聚倍半硅氧烷/对位芳纶纤维复合材料制备及表征
2.1 实验的主要仪器与试剂
2.1.1 实验中主要的试剂和仪器
2.1.2 表征仪器
2.2 合成部分
2.2.0 合成路线
2.2.1 PPTA的预处理
2.2.2 PPTA-ECH的制备
2.2.3 PPTA-APTES的制备
2.2.4 PPTA-PAPSQ和PPTA-PMPSQ的制备
2.3 吸附功能基团含量的测定
2.3.1 PPTA-PAPSQ的氨基含量的测定
2.3.2 PPTA-PMPSQ的巯基含量的测定
2.4 结果与讨论
2.4.1 红外光谱分析
2.4.2 热重分析
2.4.3 吸附功能基团含量分析
2.4.4 场发射扫描电镜分析
2.4.5 XPS分析
2.4.6 XRD分析
2.4.7 比表面积及孔径分析
2.5 本章小结
第3章 聚倍半硅氧烷/对位芳纶复合材料吸附性能的研究
3.1 引言
3.2 吸附性能测定
3.2.1 静态吸附量的测定
3.2.2 pH对吸附性能影响
3.2.3 吸附动力学的探究
3.2.4 吸附热力学
3.2.5 选择性吸附
3.2.6 洗脱再生性能实验
3.3 结果与分析
3.3.1 静态饱和吸附测定
3.3.2 吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附性能
3.3.2.1 pH对吸附Au(Ⅲ)的影响
3.3.2.2 不同吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附动力学
3.3.2.3 不同温度下吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附动力学
3.3.2.4 吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附热力学
3.3.2.5 不同温度下吸附剂对Au(Ⅲ)吸附热力学
3.3.2.6 吸附剂对Au(Ⅲ)的吸附选择性
3.3.2.7 吸附剂对Au(Ⅲ)的洗脱再生实验
3.3.3 吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附性能
3.3.3.1 pH对吸附Hg(Ⅱ)的影响
3.3.3.2 吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附动力学
3.3.3.3 不同温度下吸附剂对Hg(Ⅱ)吸附动力学
3.3.3.4 吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附热力学
3.3.3.5 不同温度下吸附剂对Hg(Ⅱ)吸附热力学
3.3.3.6 吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附选择性
3.3.3.7 吸附剂对Hg(Ⅱ)的洗脱再生实验
3.3.4 吸附剂对Ag(Ⅰ)吸附性能测定
3.3.4.1 pH对材料吸附Ag(Ⅰ)的影响
3.3.4.2 吸附剂对Ag(Ⅰ)吸附动力学
3.3.4.3 吸附剂对Ag(Ⅰ)的吸附热力学
3.3.4.4 吸附剂对Ag(Ⅰ)吸附选择性
3.3.4.5 吸附剂对Ag(Ⅰ)的洗脱再生实验
3.4 本章小结
第4章 结论
参考文献
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]对位芳纶在复合材料领域应用的研究[J]. 王双成,李春霞,邵正丽,许德胜. 高科技纤维与应用. 2013(02)
[2]芳纶技术的发展及应用[J]. 王芳,秦其峰. 合成技术及应用. 2013(01)
[3]间位芳纶的技术现状和发展方向[J]. 宋翠艳,宋西全,邓召良. 纺织学报. 2012(06)
[4]芳纶纤维表面改性研究进展[J]. 凌新龙,周艳,黄继伟,岳新霞,蒋芳,林海涛. 天津工业大学学报. 2011(03)
[5]浅谈对位芳纶的应用与生产现状[J]. 黄继庆,张燕,赵前进,方心灵,吴中伟,潘智勇,梁立. 中国纤检. 2011(01)
[6]芳纶/环氧复合材料性能研究[J]. 邓杰. 高科技纤维与应用. 2008(02)
[7]芳纶纤维的磷酸表面处理及其树脂基复合材料界面性能[J]. 王杨,李鹏,于运花,隋刚,杨小平. 复合材料学报. 2007(03)
[8]表面处理芳纶纤维在丁羟橡胶中的应用[J]. 路向辉,曹继平,史爱娟,陈国辉,王吉贵. 火炸药学报. 2007(01)
[9]超声波处理对芳纶帘线表面形态及与胶料粘合性能的影响[J]. 严志云,刘安华,贾德民. 橡胶工业. 2004(06)
[10]聚倍半硅氧烷的研究现状和发展趋势[J]. 沈新春,王大喜,栗秀刚. 有机硅材料. 2004(01)
博士论文
[1]碳纤维表面纳米结构修饰及其MPSR复合材料性能研究[D]. 武光顺.哈尔滨工业大学 2016
本文编号：3197815
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