多功能可控性聚磷腈材料制备与性能研究

发布时间：2023-04-29 21:32

　　水体污染受工业化进程的影响越来越严重,现有的的印染、电镀及电池制造等行业排放的废水体系中所含的染料和重金属离子等是水体污染的主要组成成分。目前存在的水体处理方法中吸附法由于吸附剂来源广泛、吸附效率高及使用便捷等优势成为解决水体污染物的一大途径。本文采用联苯胺(DAB)与2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪(BMA)作为共聚单体与六氯环三磷腈(HCCP)进行沉淀聚合,合成了一种三元共聚化合物聚(环三磷腈-2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪-4,4’-二氨基联苯)(PDPTB)。选取的三元共聚单体中富含氨基及含孤对电子氮原子的嗪环与磷腈环,可作为吸附材料用于吸附污水中染料及重金属离子,具体内容如下:以HCCP与DAB及BMA作为聚合单体在三乙胺为缚酸剂,氮气氛围,超声条件下进行混合聚合合成了PDPTB。通过FT-IR和SEM对合成的PDPTB的分子结构及形貌进行了表征,经粒度测量仪对其粒径进行了筛选。通过调节取代单体的投料比例对PDPTB取代比例进行了校正。从而对双取代聚磷腈材料分子进行了设计对其微观形貌进行了调控。将合成的PDPTB用于对染料的吸附,研究发现PDPTB对不同...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚磷腈材料的研究进展
    1.3 功能化的聚磷腈材料
        1.3.1 氨基功能化的聚磷腈材料
        1.3.2 羟基功能化的聚磷腈材料
    1.4 不同形貌环交联聚磷腈的研究
        1.4.1 微球状的环交联聚磷腈材料的研究
        1.4.2 纤维/管形貌环交联聚磷腈材料的研究
        1.4.3 片层形貌环交联聚磷腈材料的研究
        1.4.4 框架形貌环交联聚磷腈材料的研究
    1.5 环交联型聚磷腈材料的应用
        1.5.1 荧光材料
        1.5.2 阻燃材料
        1.5.3 医用材料
        1.5.4 吸附材料
    1.6 环交联型聚磷腈复合材料的制备及应用前景
    1.7 选题与研究内容
第二章 双取代聚磷腈材料的制备及分子可调性设计
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 双取代环交联型聚磷腈PDPTB的制备
        2.2.4 反应时间对PDPTB形貌的影响
        2.2.5 溶剂的种类对PDPTB形貌的影响
        2.2.6 聚合单体投料比例对PDPTB形貌的影响
        2.2.7 取代单体投料比例对PDPTB取代比例的影响
        2.2.8 单体投料顺序对PDPTB取代比例的影响
    2.3 表征方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 双取代环交联型聚磷腈的表征
        2.4.2 反应时间对PDPTB形貌的影响
        2.4.3 溶剂种类对PDPTB形貌的影响
        2.4.4 聚合单体投料比例对聚磷腈形貌的影响
        2.4.5 PDPTB 取代单体 BMA 与 DAB 投料比例对取代比例影响的定性分析
        2.4.6 PDPTB 取代单体 BMA 与 DAB 取代比例对投料比例影响的定量分析
    2.5 本章小结
第三章 双取代聚磷腈材料对染料的吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 PDPTB对不同类型水溶性染料的吸附性能研究
        3.2.4 PDPTB对阴、阳离子混合染料的吸附分离
        3.2.5 PDPTB与传统吸附剂活性炭的吸附选择性对比
        3.2.6 PDPTB对亚甲基蓝的吸附条件探究
    3.3 表征方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 PDPTB对不同类型水溶性染料的吸附性能研究
        3.4.2 PDPTB对阴、阳离子混合染料的吸附分离
        3.4.3 PDPTB与传统吸附剂活性炭的吸附选择性对比
        3.4.4 PDPTB对亚甲基蓝的吸附条件探究
        3.4.5 PDPTB对亚甲基蓝吸附的动力学模型探究
        3.4.6 PDPTB对亚甲基蓝吸附的热力学模型
        3.4.7 PDPTB对亚甲基蓝的吸附循环性研究
        3.4.8 PDPTB对不同染料的吸附机理研究
    3.5 本章小结
第四章 双取代聚磷腈材料对重金属离子的吸附性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 单取代 PBMA、PDAB与双取代 PDPTB对重金属离子的吸附
        4.2.4 不同取代比例的PDPTB对重金属离子的吸附性能
        4.2.5 不同pH下 PDPTB对重金属离子的吸附
        4.2.6 吸附等温线研究
        4.2.7 吸附动力学研究
    4.3 表征方法
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 单取代 PBMA、PDAB与双取代 PDPTB对重金属离子吸附对比
        4.4.2 不同取代比例的PDPTB对重金属离子的吸附性能
        4.4.3 不同pH条件下PDPTB对重金属离子的吸附
        4.4.4 PDPTB对不同浓度范围金属离子的吸附性能研究
        4.4.5 PDPTB在不同时间内对重金属离子的吸附性能研究
        4.4.6 PDPTB对 Pb²⁺的循环吸附探究
        4.4.7 PDPTB对 Pb²⁺吸附机理研究
    4.5 本章小结
第五章 磁性聚磷腈材料的制备及性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 磁性PDPTB的制备
        5.2.4 磁性PDPTB对 MB及 Pb²⁺的吸附对比
        5.2.5 磁性PDPTB对的MB的吸附性能研究
        5.2.6 磁性PDPTB对 Pb²⁺的吸附性能研究
        5.2.7 磁性PDPTB对 MB的吸附回收性能研究
    5.3 表征方法
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 磁性修饰的PDPTB的结构与性能表征
        5.4.2 搅拌条件下合成的PDPTB结构及性能的表征
        5.4.3 磁性PDPTB对 MB及 Pb²⁺的吸附对比
        5.4.4 磁性PDPTB对 MB的吸附性能研究
        5.4.5 磁性PDPTB对 Pb²⁺的吸附性能研究
        5.4.6 磁性PDPTB对 MB的吸附回收性能研究
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3805781