冠醚接枝殼聚糖非織造布復合膜制備及其性能研究

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1、萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特別加以標注和致謝之處外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得云洼王些太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名:。豺媽簽字日期:夕西年多月∥日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解云洼工些太堂有關保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權丟洼王些太堂可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以

2、供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者簽名:弓衣衍簽字日期:勿,f年鄉(xiāng)月∥日導師簽名:秀牟簽字日期:力,f年3月/2日萬方數(shù)據(jù)學位論文的主要創(chuàng)新點在單因素實驗基礎上,通過響應面實驗優(yōu)化制備具有金屬離子分離效應的冠醚接枝殼聚糖(CTS.B15C5)聚合物材料,其冠醚固載量達4.93mmol/g。采用非織造布為內支撐材料,冠醚接枝殼聚糖聚合物溶液為鑄膜液,通過濕法相轉化法制備了冠醚接枝殼聚糖/非織造布基復合膜。采用“動態(tài)絡合法”研究了冠醚接枝殼聚糖/非織造布基復合膜對金屬離子的分離性能,并

3、探討了復合膜的吸附動力學及熱力學。萬方數(shù)據(jù)中文摘要水體中重金屬離子污染是影響水質的重要原因之一,已經(jīng)引起人們越來越多的關注。重金屬廢水主要來源于工業(yè)廢水如印染,冶金,電鍍,采礦,以及生活垃圾和交通污染。這些金屬離子一旦進入到環(huán)境中,會通過水源在生物體內累積富集。一般來說,這些金屬離子嚴重危害人體健康。因此,如何從工業(yè)廢水以及飲用水除去重金屬離子就變得尤為重要。本文將對金屬離子具有選擇性吸附功能的冠醚分子與具有高吸附性能的殼聚糖高分子材料進行接枝,制備出了兼具冠醚小分子與殼聚糖高分子雙重性能的聚合物,并采用相轉化法制備復合膜,并探索了復合膜對重金屬離子的吸附、分離性

4、能。通過希夫堿反應制備了冠醚接枝殼聚糖聚合物(CTS.B15C5)。采用FT-IR、TGA、EA等表征其化學結構,并研究了反應時間、乙醇用量、醋酸溶液濃度及殼聚糖與冠醚的比例對冠醚固載量的影響。在單因素實驗的基礎上采用響應面實驗優(yōu)化反應的工藝參數(shù)。實驗數(shù)據(jù)表明:殼聚糖用量為0.5g時,最佳的接枝條件為冠醚用量1.38g、乙醇用量為33.34mL、醋酸溶劑濃度為8%、反應時間為23h,所得的最大固載量為4.93mmol/g,與預測值4.97mmol/g較為吻合。采用靜態(tài)吸附實驗考察聚合物對金屬離子的吸附性能。吸附實驗表明,CTS.B15C5對金屬離子具有較好的吸附性

5、及選擇性。相同條件下,相較于CTS,CTS.B15C5聚合物對Ag+和Pd2+具有較好的選擇吸附性,吸附率分別為96.94%、94.27%。CTS.B15C5對不同金屬離子吸附順序為Ag+>Pd2+>Pb2+>Cu2+>Ni2+>Cr3+,選擇性系數(shù)分別為玉,Ag州i2+=5.40,心g+/cr3+_8.59,Kpd2+/c,3+=8.44。為考察復合膜對金屬離子的吸附性能,本文采用相轉化法制備冠醚接枝殼聚糖/非織造布基復合膜,并研究了其對pd2+、CP+的吸附性能。以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)無紡布為內支撐材料,提高膜的機械性能。采用準一級和準二級動力學模型

6、對吸附過程進行擬合。實驗結果表明,該吸附過程更適合二級動力學。此外,應用Langmuir和Freundlich熱力學模型研究了吸附過程的熱力學過程,并利用范特霍夫方程計算該過程中的熱力學參數(shù)。結果表明,CTS.B15C5,qqWF復合膜對金屬離子的吸附是自發(fā)的,且體系混亂度是增大的。5次吸附一解吸實驗結果表明復合膜具有較好的重復利用性。關鍵詞:4.甲酰基苯并15.冠.5;殼聚糖;復合膜;金屬離子;分離萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTThecontaminationoftheenvironmentwithtoxicheavymetalslSnowasenousenviron

7、mentalproblemthatsignificantlyaffectsthequalityofthewatersupplyandattractsmoreandmoreattention.Manyindustrialeffluentsareconsideredtobethemajorsourcesofheavymetalswastewater,suchastheprintinganddyeingindustry,metallurgy,electroplatingandmining,aswellashouseholdwasteandtrafficpollution

8、.Once

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