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《浙江大学》 2013年
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氨基功能化高分子复合材料的合成、表征及其对水中磷酸盐的吸附研究

张蕴  
【摘要】:本文通过聚合开环反应得到氨基功能化高分子复合材料(amino-functionalized polymer materials)。通过改变合成过程中功能单体缩水甘油基甲基丙烯酸酯(GMA)的用量、交联剂二乙烯苯(DVB)的用量、共聚单体苯乙烯(St)的用量、有机胺种类、磁核(Fe304)的用量等合成了6个系列22种氨基功能化高分子复合材料(NH2-PMs)。并采用透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、元素分析仪(EA)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)、X-射线光电子能谱仪(XPS)等对所合成材料的形貌、性能、组成、结构进行表征。结果表明:所合成材料的平均粒径为0.5~1.0μm呈球形颗粒。系统研究了这些高分子复合材料对磷酸盐的吸附性能,并深入考察了溶液pH值、吸附时间、吸附温度、初始浓度及离子强度等因素对氨基功能化高分子复合材料吸附性能的影响;结合吸附磷酸盐前后材料结构与组成的变化,探讨了该类材料对磷酸盐的吸附机理。结果表明:溶液的pH值对氨基功能化高分子复合材料的吸附性能影响较大,随着溶液pH值的增大,材料对磷酸盐的吸附量先增大并达到最大值,后逐渐降低并趋于平稳,在pH2.5~3.0时最佳;动力学研究表明材料对磷酸盐的吸附在30分钟即可达到吸附平衡,符合准二级吸附速率方程;热力学研究表明材料对磷酸盐的吸附过程为自发放热的熵减过程;随磷酸盐初始浓度的增大,材料对磷酸盐的吸附量逐渐增大,并逐渐趋于饱和,符合Langmuir吸附模型,可能为单分子层吸附;溶液中离子强度越大,越不利于材料对磷酸盐的吸附。结合表征推测,氨基功能化高分子复合材料对磷酸盐的吸附以静电吸引力为主。材料的脱附与循环利用实验表明,5次重复使用后,材料对磷酸盐的吸附率仍可达79~89%,可实现材料的循环使用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:O631.3

【参考文献】
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