纤维素基复合材料的制备及其吸附性能研究
发布时间：2023-05-23 19:12
纤维素是世界上含量最丰富的天然有机高分子材料,具有可生物降解、可再生等优良特性,充分利用纤维素资源,对解决当今世界上人类面临的资源和环境问题具有重要的意义。本论文选择可生物降解、来源丰富的两种纤维素衍生物—羧甲基纤维素(CMC)和醋酸纤维素(CA)为原料,分别采用有机和无机交联法降低纤维素的水溶性,复合其它材料或利用功能化试剂对其进行物理或化学改性,引入大量活性官能团,提高纤维素对染料的吸附性能。本论文通过不同的制备方法对纤维素基吸附剂的形貌进行调控,制备了 3种不同形貌且具有两亲性吸附性能的纤维素基吸附剂材料,并研究了其吸附性能、与染料的作用机理,主要研究内容如下:(1)为降低CMC吸附材料的水溶性,提高其在使用过程中的稳定性,采用有机交联法,以环氧氯丙烷(ECH)为有机交联剂对羧甲基纤维素(CMC)进行交联,并用乙二胺(EDA)对其进行改性,制备了一种粉末型两性吸附剂(EDA-CMCx)。在293 K、30 min、pH11(MB)和pH3(ORII)时得到亚甲基蓝(MB)和桔黄Ⅱ(ORⅡ)的最大吸附量分别为82.06 and63.72 mg·g-1。EDA-CMC1的Zeta电位...
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 染料废水污染现状与危害
1.1.1 染料废水污染现状
1.1.2 染料废水的特点及危害
1.2 染料废水处理方法
1.2.1 生物法
1.2.2 化学法
1.2.3 物理法
1.3 吸附剂类型
1.3.1 粉末吸附剂
1.3.2 微珠或凝胶类吸附剂
1.3.3 膜吸附材料
1.4 纤维素衍生物及其应用
1.4.1 羧甲基纤维素(CMC)的结构特征及性质
1.4.2 醋酸纤维素(CA)的结构特征及性质
1.4.3 纤维素衍生物的改性方法
1.4.4 纤维素复合吸附材料在水处理领域的应用
1.5 研究内容及创新点
1.5.1 研究内容
1.5.2 创新点
第2章 实验部分
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验试剂和材料
2.1.2 实验仪器和设备
2.2 吸附材料结构表征及吸附性能评价
2.2.1 纤维素基吸附材料的结构表征
2.2.2 吸附剂的吸附性能评价
2.3 吸附热力学
2.4 吸附动力学
2.4.1 准一级和准二级动力学模型
2.4.2 颗粒内扩散模型
2.4.3 Elovich动力学模型
2.5 误差函数
第3章 乙二胺改性羧甲基纤维素吸附剂的制备及其对染料的吸附行为研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 乙二胺改性羧甲基纤维吸附剂(EDA-CMCx)的制备
3.2.2 吸附剂EDA-CMC1结构表征
3.2.3 吸附剂EDA-CMC1的吸附性能评价
3.3 结果与讨论
3.3.1 吸附剂EDA-CMCx的结构表征
3.3.2 吸附剂EDA-CMCx的吸附性能评价与优化
3.3.3 EDA-CMC1对MB和ORII的吸附等温模型分析
3.3.4 EDA-CMC1对MB和ORII的吸附动力学分析
3.3.5 EDA-CMC1对MB和ORII可能的吸附机理分析
3.3.6 与其他吸附剂的吸附性能比较
3.4 本章结论
第4章 两亲性微珠吸附剂HAX/CMC-yAl的制备及吸附性能评价
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 两亲性微珠吸附剂HAX/CMC-yAl的制备
4.2.2 吸附剂HAX/CMC-yAl的结构表征
4.2.3 吸附剂HAX/CMC-yAl的吸附性能评价
4.2.4 吸附剂HAX/CMC-yAl的溶胀性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 HAX/CMC-yAl的结构表征
4.3.2 吸附剂HAx/CMC-yAl组成和交联剂浓度优化
4.3.3 不同因素对HA1.0/CMC-3Al对染料去除率的影响
4.3.4 吸附剂HA1.0/CMC-3Al的溶胀率和循环使用性能
4.3.5 吸附剂HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII过程的动力学分析
4.3.6 吸附剂HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII过程的热力学分析
4.3.7 吸附剂HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII过程的机理分析
4.3.8 与其他吸附材料对比
4.4 本章结论
第5章 多功能电纺醋酸纤维膜的制备及其对离子染料的吸附
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 电纺制备PDA@DCA-COOH膜
5.2.2 PDA@DCA-COOH电纺膜的结构表征
5.2.3 PDA@DCA-COOH电纺膜的吸附性能评价
5.3 结果与讨论
5.3.1 CA电纺膜材料的FTIR和SEM表征分析
5.3.2 PDA@DCA-COOH电纺膜吸附性能评价
5.3.3 PDA@DCA-COOH电纺膜吸附MB和CR过程的等温模型
5.3.4 PDA@DCA-COOH电纺膜吸附MB和CR过程的动力学
5.4 本章结论
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
本文编号：3822191
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 染料废水污染现状与危害
1.1.1 染料废水污染现状
1.1.2 染料废水的特点及危害
1.2 染料废水处理方法
1.2.1 生物法
1.2.2 化学法
1.2.3 物理法
1.3 吸附剂类型
1.3.1 粉末吸附剂
1.3.2 微珠或凝胶类吸附剂
1.3.3 膜吸附材料
1.4 纤维素衍生物及其应用
1.4.1 羧甲基纤维素(CMC)的结构特征及性质
1.4.2 醋酸纤维素(CA)的结构特征及性质
1.4.3 纤维素衍生物的改性方法
1.4.4 纤维素复合吸附材料在水处理领域的应用
1.5 研究内容及创新点
1.5.1 研究内容
1.5.2 创新点
第2章 实验部分
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验试剂和材料
2.1.2 实验仪器和设备
2.2 吸附材料结构表征及吸附性能评价
2.2.1 纤维素基吸附材料的结构表征
2.2.2 吸附剂的吸附性能评价
2.3 吸附热力学
2.4 吸附动力学
2.4.1 准一级和准二级动力学模型
2.4.2 颗粒内扩散模型
2.4.3 Elovich动力学模型
2.5 误差函数
第3章 乙二胺改性羧甲基纤维素吸附剂的制备及其对染料的吸附行为研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 乙二胺改性羧甲基纤维吸附剂(EDA-CMCx)的制备
3.2.2 吸附剂EDA-CMC1结构表征
3.2.3 吸附剂EDA-CMC1的吸附性能评价
3.3 结果与讨论
3.3.1 吸附剂EDA-CMCx的结构表征
3.3.2 吸附剂EDA-CMCx的吸附性能评价与优化
3.3.3 EDA-CMC1对MB和ORII的吸附等温模型分析
3.3.4 EDA-CMC1对MB和ORII的吸附动力学分析
3.3.5 EDA-CMC1对MB和ORII可能的吸附机理分析
3.3.6 与其他吸附剂的吸附性能比较
3.4 本章结论
第4章 两亲性微珠吸附剂HAX/CMC-yAl的制备及吸附性能评价
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 两亲性微珠吸附剂HAX/CMC-yAl的制备
4.2.2 吸附剂HAX/CMC-yAl的结构表征
4.2.3 吸附剂HAX/CMC-yAl的吸附性能评价
4.2.4 吸附剂HAX/CMC-yAl的溶胀性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 HAX/CMC-yAl的结构表征
4.3.2 吸附剂HAx/CMC-yAl组成和交联剂浓度优化
4.3.3 不同因素对HA1.0/CMC-3Al对染料去除率的影响
4.3.4 吸附剂HA1.0/CMC-3Al的溶胀率和循环使用性能
4.3.5 吸附剂HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII过程的动力学分析
4.3.6 吸附剂HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII过程的热力学分析
4.3.7 吸附剂HA1.0/CMC-3Al吸附MB和ORII过程的机理分析
4.3.8 与其他吸附材料对比
4.4 本章结论
第5章 多功能电纺醋酸纤维膜的制备及其对离子染料的吸附
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 电纺制备PDA@DCA-COOH膜
5.2.2 PDA@DCA-COOH电纺膜的结构表征
5.2.3 PDA@DCA-COOH电纺膜的吸附性能评价
5.3 结果与讨论
5.3.1 CA电纺膜材料的FTIR和SEM表征分析
5.3.2 PDA@DCA-COOH电纺膜吸附性能评价
5.3.3 PDA@DCA-COOH电纺膜吸附MB和CR过程的等温模型
5.3.4 PDA@DCA-COOH电纺膜吸附MB和CR过程的动力学
5.4 本章结论
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
本文编号：3822191
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/qiuzhijiqiao/3822191.html
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