木质纤维素基三维网络水凝胶对亚甲基兰染料吸附/解吸性能研究

发布时间：2023-11-28 19:43

　　近年来，三维网络水凝胶由于具有较高的吸附容量、较快的吸附速率和较好的再生性能，在废水处理方面受到了人们的广泛关注。本论文以木质纤维素、丙烯酸和蒙脱土为原料，采用原位插层共聚法制备木质纤维素(羧甲基木质纤维素)-g-丙烯酸/蒙脱土(LNC(CMC)-g-AA/MMT)三维网络水凝胶。研究丙烯酸与木质纤维素(羧甲基木质纤维素)的投料比、丙烯酸单体浓度、中和度、引发剂用量、交联剂用量及蒙脱土用量等反应条件对吸附量的影响，确定三维网络水凝胶的最佳制备条件，并采用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)和热重分析仪(TGA)等表征手段确定三维网络水凝胶的微观结构。在最佳制备条件的基础上，考察亚甲基兰染料溶液初始浓度、吸附时间、吸附温度及亚甲基兰染料溶液pH值等吸附条件对三维网络水凝胶吸附性能的影响，进一步确定三维网络水凝胶的吸附动力学和吸附等温线模型，探究了三维网络水凝胶的吸附机理。此外，在最佳吸附条件的基础上，采用水浴恒温振荡法和超声波法初步研究三维网络水凝胶的解吸性能，考察盐酸浓度、脱附时间及脱附温度等脱附条件对三维网络水凝胶脱附性能的影响，确...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 水凝胶国内外研究现状
        1.2.1 水凝胶国外研究现状
        1.2.2 水凝胶国内研究现状
    1.3 水凝胶的分类
        1.3.1 天然高分子改性水凝胶
        1.3.2 甲壳素/壳聚糖改性类水凝胶
        1.3.3 淀粉改性类水凝胶
        1.3.4 纤维素改性类水凝胶
        1.3.5 海藻酸钠类水凝胶
        1.3.6 明胶改性类水凝胶
        1.3.7 合成类水凝胶
    1.4 研究内容
    1.5 创新之处
2 实验部分
    2.1 试剂与仪器
    2.2 LNC(CMC)-g-AA/MMT 三维网络水凝胶的制备
        2.2.1 LNC-g-AA/MMT 三维网络水凝胶的制备
        2.2.2 羧甲基木质纤维素-g-丙烯酸/蒙脱土(CMC-g-AA/MMT)三维网络水凝胶的制备
    2.3 吸附染料实验
    2.4 脱附实验
3 LNC-g-AA/MMT 对亚甲基兰吸附脱附性能研究
    3.1 制备条件对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        3.1.1 丙烯酸与木质纤维素的投料比对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        3.1.2 单体浓度对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        3.1.3 中和度对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        3.1.4 引发剂用量对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        3.1.5 交联剂用量对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        3.1.6 蒙脱土用量对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
    3.2 LNC-g-AA/MMT 的结构分析
        3.2.1 X 射线衍射分析(XRD)
        3.2.2 透射电镜分析(TEM)
        3.2.3 红外光谱分析(FTIR)
        3.2.4 扫描电镜分析(SEM)
        3.2.5 热重分析(TGA)
    3.3 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的研究
        3.3.1 亚甲基兰校正曲线的测定
        3.3.2 吸附亚甲基兰染料前后 LNC-g-AA/MMT 的对比照片
        3.3.3 亚甲基兰初始浓度对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        3.3.4 吸附时间对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        3.3.5 吸附温度对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        3.3.6 亚甲基兰溶液初始 pH 值对 LNC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
    3.4 吸附动力学
        3.4.1 伪一级动力学模型
        3.4.2 伪二级动力学模型
        3.4.3 吸附等温线
    3.5 吸附热力学参数
    3.6 LNC-g-AA/MMT 脱附性能的研究
        3.6.1 水浴恒温振荡条件下 LNC-g-AA/MMT 脱附性能的研究
        3.6.2 超声波条件下 LNC-g-AA/MMT 脱附性能的研究
    3.7 循环脱附吸附实验
    3.8 结论
4 CMC-g-AA/MMT 对亚甲基兰吸附脱附性能研究
    4.1 制备条件对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        4.1.1 丙烯酸与羧甲基木质纤维素的投料比对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        4.1.2 单体浓度对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        4.1.3 中和度对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        4.1.4 引发剂用量对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        4.1.5 交联剂用量对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
        4.1.6 蒙脱土用量对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
    4.2 CMC-g-AA/MMT 的结构分析
        4.2.1 X 射线衍射分析(XRD)
        4.2.2 透射电镜分析(TEM)
        4.2.3 红外光谱分析(FTIR)
        4.2.4 扫描电镜分析(SEM)
        4.2.5 热重分析(TGA)
5 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的研究
    5.1 亚甲基兰初始浓度对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
    5.2 吸附时间对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
    5.3 吸附温度对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
    5.4 亚甲基兰溶液初始 pH 值对 CMC-g-AA/MMT 吸附性能的影响
    5.5 吸附动力学
        5.5.1 伪一级动力学模型
        5.5.2 伪二级动力学模型
        5.5.3 吸附等温线
    5.6 吸附热力学参数
6 CMC-g-AA/MMT 脱附性能的研究
    6.1 水浴恒温振荡条件下 CMC-g-AA/MMT 脱附性能的研究
        6.1.1 HCl 浓度对 CMC-g-AA/MMT 脱附亚甲基兰的影响
        6.1.2 脱附时间对 CMC-g-AA/MMT 脱附亚甲基兰的影响
        6.1.3 脱附温度对 CMC-g-AA/MMT 脱附亚甲基兰的影响
    6.2 超声波条件下 CMC-g-AA/MMT 脱附性能的研究
        6.2.1 HCl 浓度对 CMC-g-AA/MMT 脱附亚甲基兰的影响
        6.2.2 脱附时间对 CMC-g-AA/MMT 脱附亚甲基兰的影响
        6.2.3 脱附温度对 CMC-g-AA/MMT 脱附亚甲基兰的影响
    6.3 循环脱附吸附实验
    6.4 结论
7 总结与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3868816