纤维素基双网络水凝胶的合成及其对铜离子的吸附
发布时间：2021-06-25 08:20
水凝胶是一种具有多孔网络结构的高分子材料,可用作吸附剂以达到去除废液中悬浮物、重金属离子等。但传统的化学交联水凝胶,存在交联结构不均匀,从而导致了其具有强度低、韧性差等缺陷,限制了水凝胶的实际应用。本文应用天然高分子材料纤维素、壳聚糖复合制备的水凝胶作为第一网络,提高机械性能;利用化学交联剂交联的功能性聚合物聚丙烯酰胺（PAAM）作为第二网络,通过“一锅法”制备具有pH值敏感性的高强度双网络水凝胶,并对该水凝胶进行Cu2+吸附试验,分析其吸附过程和机理。主要内容与结果如下:本文以离子液体作为溶解纤维素和壳聚糖的溶剂,环氧氯丙烷作为交联剂,交联形成纤维素-壳聚糖（Ce-Cs）水凝胶。并通过实验测试了不同温度下Ce-Cs水凝胶对Cu2+的吸附能力。结果表明,随着温度的升高,Ce-Cs水凝胶吸附量降低。15℃和35℃下的吸附量分别为37.74mg/g和31.06mg/g。以纤维素（Ce）、壳聚糖（Cs）和丙烯酰胺（AAM）为主要原料,采用“一锅法”制备出香蕉纤维素-壳聚糖/聚丙烯酰胺（Ce-Cs/PAAM）双网络水凝胶,考察了其结构、机械性能、溶胀性能和吸附性能,并将其...
【文章来源】：吉林化工学院吉林省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
壳聚糖的结构式
Ce、Cs和Ce-Cs水凝胶的FTIR光谱
为了研究凝胶样品中 Ce 和 Cs 的结合情况，用扫描电镜对冻干后纯 Ce、Cs 和 Ce-Cs凝胶（在不同放大倍数下）的形貌进行了表征。Ce、Cs 和 Ce-Cs 水凝胶的扫描电镜照片如图 2.3 所示。Ce 由于冷冻干燥引起的强氢键而呈现聚集结构[73]，冻干后 Ce 水凝胶表面裂纹因其硬度和脆性而明显（图 2.3a）。壳聚糖水凝胶的形态与 Ce 样品不同。它显示出相对平滑的结构，没有裂纹扩展（图 2.3b）。因为 Cs 在溶解后很难保持刚性链构象[74]。而埋入 Ce 凝胶结构中形成 Ce-Cs 凝胶的 Cs 凝胶网络结构均匀，孔壁可见（图 2.3c）。与纯纤维素凝胶相比，该复合水凝胶硬度较低，冻干后不开裂。Ce-Cs 凝胶的内部结构和性能需要进一步的测试和表征。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型聚丙烯酰胺凝胶制备、表征及强度和溶胀性能研究[J]. 蒋萃,官小琴. 山东化工. 2018(01)
[2]化学沉淀法处理电镀废液中重金属的实验研究[J]. 张更宇,张冬冬. 山东化工. 2016(16)
[3]改性活性炭纤维对重金属离子的吸附研究[J]. 谢欢欢,周元祥,范晨晨,秦彦祥. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(02)
[4]具有灵敏pH响应的高强度聚丙烯酰胺/聚丙烯酸钠双网络水凝胶的合成[J]. 熊丽君,黄萌,程忞慧子,赵秋霞,陈柳,彭永利. 高分子材料科学与工程. 2016(01)
[5]中和共沉淀—铁氧体法处理含镍、铬废水的实验研究[J]. 李乐卓,王三反,常军霞,王东玮,陈霞. 环境污染与防治. 2015(01)
[6]控制酸性矿山废水的污泥屏障压缩特性[J]. 孙逊,张虎元,杨博,张学超,王彦蓉. 环境工程学报. 2015(01)
[7]北江上游水环境重金属污染及生态毒性的时空变化[J]. 朱爱萍,陈建耀,高磊,杨欣,陈怡东,钟金龙,高庆旺,梁冬梅. 环境科学学报. 2015(08)
[8]葡聚糖/壳聚糖水凝胶的制备及其作为生长因子载体的研究[J]. 彭耿,王靖,刘昌胜. 中国材料进展. 2013(10)
[9]微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的CCD优化及絮凝机制[J]. 魏淑梅,杨朝晖,曾光明,黄兢,张媛媛,汪理科. 环境工程学报. 2013(09)
[10]土壤重金属污染及防治方法研究综述[J]. 陈学永,张爱华. 污染防治技术. 2013(03)
硕士论文
[1]淀粉接枝丙烯酰胺聚合物的合成及其在废水中的应用[D]. 刘汉兵.武汉科技大学 2004
本文编号：3248861
【文章来源】：吉林化工学院吉林省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
壳聚糖的结构式
Ce、Cs和Ce-Cs水凝胶的FTIR光谱
为了研究凝胶样品中 Ce 和 Cs 的结合情况，用扫描电镜对冻干后纯 Ce、Cs 和 Ce-Cs凝胶（在不同放大倍数下）的形貌进行了表征。Ce、Cs 和 Ce-Cs 水凝胶的扫描电镜照片如图 2.3 所示。Ce 由于冷冻干燥引起的强氢键而呈现聚集结构[73]，冻干后 Ce 水凝胶表面裂纹因其硬度和脆性而明显（图 2.3a）。壳聚糖水凝胶的形态与 Ce 样品不同。它显示出相对平滑的结构，没有裂纹扩展（图 2.3b）。因为 Cs 在溶解后很难保持刚性链构象[74]。而埋入 Ce 凝胶结构中形成 Ce-Cs 凝胶的 Cs 凝胶网络结构均匀，孔壁可见（图 2.3c）。与纯纤维素凝胶相比，该复合水凝胶硬度较低，冻干后不开裂。Ce-Cs 凝胶的内部结构和性能需要进一步的测试和表征。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型聚丙烯酰胺凝胶制备、表征及强度和溶胀性能研究[J]. 蒋萃,官小琴. 山东化工. 2018(01)
[2]化学沉淀法处理电镀废液中重金属的实验研究[J]. 张更宇,张冬冬. 山东化工. 2016(16)
[3]改性活性炭纤维对重金属离子的吸附研究[J]. 谢欢欢,周元祥,范晨晨,秦彦祥. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(02)
[4]具有灵敏pH响应的高强度聚丙烯酰胺/聚丙烯酸钠双网络水凝胶的合成[J]. 熊丽君,黄萌,程忞慧子,赵秋霞,陈柳,彭永利. 高分子材料科学与工程. 2016(01)
[5]中和共沉淀—铁氧体法处理含镍、铬废水的实验研究[J]. 李乐卓,王三反,常军霞,王东玮,陈霞. 环境污染与防治. 2015(01)
[6]控制酸性矿山废水的污泥屏障压缩特性[J]. 孙逊,张虎元,杨博,张学超,王彦蓉. 环境工程学报. 2015(01)
[7]北江上游水环境重金属污染及生态毒性的时空变化[J]. 朱爱萍,陈建耀,高磊,杨欣,陈怡东,钟金龙,高庆旺,梁冬梅. 环境科学学报. 2015(08)
[8]葡聚糖/壳聚糖水凝胶的制备及其作为生长因子载体的研究[J]. 彭耿,王靖,刘昌胜. 中国材料进展. 2013(10)
[9]微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的CCD优化及絮凝机制[J]. 魏淑梅,杨朝晖,曾光明,黄兢,张媛媛,汪理科. 环境工程学报. 2013(09)
[10]土壤重金属污染及防治方法研究综述[J]. 陈学永,张爱华. 污染防治技术. 2013(03)
硕士论文
[1]淀粉接枝丙烯酰胺聚合物的合成及其在废水中的应用[D]. 刘汉兵.武汉科技大学 2004
本文编号：3248861
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3248861.html
