杂环季氮负载活性炭的制备及全氟羧酸盐吸附性能研究
发布时间：2021-10-21 15:42
近年来,全氟羧酸盐（Perfluorocarboxylates,PFCAs）在世界各重工业区和矿区地下水中逐渐被检测出。PFCAs生物毒性大,性质稳定,在自然环境中不可降解,已成为受全球关注的新型污染物。目前,在PFCAs处理技术中,颗粒活性炭吸附被认为是最有效的处理方法之一。由于PFCAs（尤其是低碳链PFCAs）在水中溶解度大,主要以阴离子形式存在,这就要求吸附材料要具有合适的孔隙结构和大量的表面正电基团。传统的季铵盐表面活性剂负载技术能大幅增加活性炭表面的正电荷数量,但其分子中长碳链也增加了活性炭孔隙内空间位阻,不利于PFCAs的吸附,也制约了活性炭吸附技术在PFCAs处理中的应用。因此,需要开发具有合适空隙结构、表面荷电数量多且空间位阻小的活性炭基改性吸附材料,提高对PFCAs吸附性能。本文以全氟乙酸盐TFA（C2）和全氟辛酸盐PFOA（C8）为研究对象,分别以吡咯和氨气为氮源,通过氧化聚合反应和缅舒特金反应,开发一种活性炭基改性吸附材料去除地下水中PFCAs,使荷正电的季氮官能团负载到活性炭表面,同时避免长烷基碳链对污染物吸附阻碍作用。制备聚吡咯型季氮负载活性炭用于TFA吸附...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 概述
1.2 全氟羧酸盐污染现状及去除方法
1.3 活性炭材料的表面性质调控研究进展
1.4 研究技术路线与主要研究内容
2 试验材料与研究方法
2.1 试验材料
2.2 杂环季氮负载活性炭制备
2.3 杂环季氮负载活性炭表征
2.4 吸附试验
3 聚吡咯型季氮负载活性炭对全氟乙酸盐吸附特性与机理
3.1 聚吡咯型季氮负载活性炭表面性质调控与表征
3.2 聚吡咯型季氮负载活性炭对TFA吸附特性
3.3 聚吡咯型季氮负载活性炭对TFA吸附机理
3.4 本章小结
4 吡啶型季氮负载活性炭对全氟乙酸盐吸附特性与机理
4.1 吡啶型季氮负载活性炭表面性质调控与表征
4.2 吡啶型季氮负载活性炭对TFA吸附特性
4.3 吡啶型季氮负载活性炭对TFA吸附机理
4.4 TFA吸附的溶液化学环境
4.5 本章小结
5 吡啶型季氮负载活性炭吸附全氟辛酸盐性能与机制
5.1 吡啶型季氮负载活性炭AWNQ2 制备与表征
5.2 吡啶型季氮负载活性炭对PFOA吸附性能
5.3 固定床吸附PFOA扩散数学模型与计算
5.4 本章小结
6 饱和吸附PFCAs活性炭再生性能与机理
6.1 再生方法
6.2 饱和吸附TFA活性炭再生性能与机理
6.3 饱和吸附PFOA活性炭再生性能与机理
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 研究工作展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]PFOA和PFOS去除技术的研究进展[J]. 杨海,令狐文生. 化学试剂. 2017(06)
[2]全氟辛酸（PFOA）降解和矿化方法评述[J]. 张提亮,潘纲. 科学通报. 2015(17)
[3]全氟辛酸的工业化环保及利用[J]. 冯东东,钟丽云,庄启昕. 有机氟工业. 2014(03)
[4]全氟辛烷磺酸和全氟辛酸的人群暴露水平和毒性研究进展[J]. 杨帆,施致雄. 环境与健康杂志. 2014(08)
[5]土壤/沉积物中全氟辛酸（PFOA）、全氟辛烷磺酸（PFOS）吸附–解吸行为研究进展[J]. 汤婕,张银龙. 土壤. 2014(04)
[6]全氟辛烷磺酸和全氟辛酸神经毒性机制研究进展[J]. 李玲,赵康峰,李毅民,白雪涛. 环境卫生学杂志. 2013(02)
[7]全氟辛酸（PFOA）对蚯蚓的毒性作用[J]. 徐冬梅,李婵丹,王艳花. 生态毒理学报. 2012(05)
[8]全氟丁基阳离子表面活性剂的合成与表面性能[J]. 龙光斗,肖舒,付冬梅,古丽米热·加帕,李训生. 有机氟工业. 2012(03)
[9]活性炭再生方法的分析和比较[J]. 李文明,付大友,李红然. 广州化工. 2010(12)
[10]负载型纳米铁吸附剂去除饮用水中As（Ⅲ）的研究[J]. 朱慧杰,贾永锋,吴星,王赫. 环境科学. 2009(06)
博士论文
[1]芦竹活性炭的制备、表征及吸附性能研究[D]. 孙媛媛.山东大学 2014
硕士论文
[1]煤粉吸附法深度处理焦化尾水试验研究[D]. 孙浩.中国矿业大学 2016
[2]活性炭纤维对酚类污染物的吸附特性与应用研究[D]. 胡睿.华中科技大学 2004
本文编号：3449276
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 概述
1.2 全氟羧酸盐污染现状及去除方法
1.3 活性炭材料的表面性质调控研究进展
1.4 研究技术路线与主要研究内容
2 试验材料与研究方法
2.1 试验材料
2.2 杂环季氮负载活性炭制备
2.3 杂环季氮负载活性炭表征
2.4 吸附试验
3 聚吡咯型季氮负载活性炭对全氟乙酸盐吸附特性与机理
3.1 聚吡咯型季氮负载活性炭表面性质调控与表征
3.2 聚吡咯型季氮负载活性炭对TFA吸附特性
3.3 聚吡咯型季氮负载活性炭对TFA吸附机理
3.4 本章小结
4 吡啶型季氮负载活性炭对全氟乙酸盐吸附特性与机理
4.1 吡啶型季氮负载活性炭表面性质调控与表征
4.2 吡啶型季氮负载活性炭对TFA吸附特性
4.3 吡啶型季氮负载活性炭对TFA吸附机理
4.4 TFA吸附的溶液化学环境
4.5 本章小结
5 吡啶型季氮负载活性炭吸附全氟辛酸盐性能与机制
5.1 吡啶型季氮负载活性炭AWNQ2 制备与表征
5.2 吡啶型季氮负载活性炭对PFOA吸附性能
5.3 固定床吸附PFOA扩散数学模型与计算
5.4 本章小结
6 饱和吸附PFCAs活性炭再生性能与机理
6.1 再生方法
6.2 饱和吸附TFA活性炭再生性能与机理
6.3 饱和吸附PFOA活性炭再生性能与机理
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 创新点
7.3 研究工作展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]PFOA和PFOS去除技术的研究进展[J]. 杨海,令狐文生. 化学试剂. 2017(06)
[2]全氟辛酸（PFOA）降解和矿化方法评述[J]. 张提亮,潘纲. 科学通报. 2015(17)
[3]全氟辛酸的工业化环保及利用[J]. 冯东东,钟丽云,庄启昕. 有机氟工业. 2014(03)
[4]全氟辛烷磺酸和全氟辛酸的人群暴露水平和毒性研究进展[J]. 杨帆,施致雄. 环境与健康杂志. 2014(08)
[5]土壤/沉积物中全氟辛酸（PFOA）、全氟辛烷磺酸（PFOS）吸附–解吸行为研究进展[J]. 汤婕,张银龙. 土壤. 2014(04)
[6]全氟辛烷磺酸和全氟辛酸神经毒性机制研究进展[J]. 李玲,赵康峰,李毅民,白雪涛. 环境卫生学杂志. 2013(02)
[7]全氟辛酸（PFOA）对蚯蚓的毒性作用[J]. 徐冬梅,李婵丹,王艳花. 生态毒理学报. 2012(05)
[8]全氟丁基阳离子表面活性剂的合成与表面性能[J]. 龙光斗,肖舒,付冬梅,古丽米热·加帕,李训生. 有机氟工业. 2012(03)
[9]活性炭再生方法的分析和比较[J]. 李文明,付大友,李红然. 广州化工. 2010(12)
[10]负载型纳米铁吸附剂去除饮用水中As（Ⅲ）的研究[J]. 朱慧杰,贾永锋,吴星,王赫. 环境科学. 2009(06)
博士论文
[1]芦竹活性炭的制备、表征及吸附性能研究[D]. 孙媛媛.山东大学 2014
硕士论文
[1]煤粉吸附法深度处理焦化尾水试验研究[D]. 孙浩.中国矿业大学 2016
[2]活性炭纤维对酚类污染物的吸附特性与应用研究[D]. 胡睿.华中科技大学 2004
本文编号：3449276
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