B-环糊精修饰纤维素膜处理水体中有机污染物的研究

发布时间：2017-12-15 21:29

  本文关键词：B-环糊精修饰纤维素膜处理水体中有机污染物的研究

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【摘要】：工业生产和人类生活中产生大量含有机物(酚类、农药等)的废水,对全球淡水系统的污染极其严重。β-环糊精因其具有外部亲水而内腔疏水的特性,能够与有机分子形成包合物,从而常被用来处理水体中的有机污染物。基于此,本文以β-环糊精作为改性剂,对商品再生纤维素膜(RC)进行改性,制备了β-环糊精修饰纤维素膜。并且将改性膜作为高效吸附剂对水体中有机污染物进行吸附。主要研究内容和结论归纳如下:提出了利用β-环糊精改性再生纤维素膜的新方法。通过γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和β-环糊精开环反应制得改性β-环糊精(KHCD),再将KHCD经过高温处理接枝在纤维素膜表面得到β-环糊精修饰吸附膜(RC-g-KHCD)。通过傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱分析RC膜及RC-g-KHCD膜的表面化学成分变,用扫描电镜观察改性膜表面形貌变化,采用BET分析改性膜的孔径分布,RC膜及RC-g-KHCD膜的热稳定性通过热重进行分析。结果显示β-环糊精成功接枝在RC膜表面,形成同时具有大孔和微孔的多级孔吸附膜。探究了改性膜对水体中苯酚、异丙甲草胺的吸附能力。结果表明RC-g-KHCD膜吸附这两种模拟污染物时,qe受溶液初始浓度、吸附时间、体系温度和溶液pH值等因素的影响。苯酚和异丙甲草胺初始浓度的升高有利于RC-g-KHCD膜对苯酚和异丙甲草胺的吸附。当苯酚浓度为1.0 g/L时,RC-g-KHCD膜的吸附量为0.13 mmol/g。当异丙甲草胺浓度为0.3 g/L时,RC-g-KHCD膜的吸附量为0.045 mmol/g。RC-g-KHCD膜对苯酚和异丙甲草胺的平衡时间分别为20 min和120 min。溶液pH对RC-g-KHCD膜吸附苯酚的影响非常明显,因为pH值的变化影响了苯酚在溶液中的结构。吸附动力学和等温线研究表明,RC-g-KHCD膜吸附模拟污染物的过程符合二级动力学模型,其中苯酚的吸附等温线符合S-Type,说明吸附过程中发生了协同吸附。异丙甲草胺的吸附等温线符合Langmuir型。吸附热力学研究表明对苯酚和异丙甲草胺的吸附是自发的放热过程。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703

【参考文献】

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本文编号：1293494