收藏本站
《浙江理工大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超支化纤维素基吸附絮凝双功能材料的合成及其性能研究

朱文静  
【摘要】:工农业废水的控制与治理是当前社会绿色可持续发展的重要课题。在传统的污水处理技术中,絮凝和吸附技术是分别针对不可溶性污染物和可溶污染物脱浊脱色最直接有效的处理方法。然而水体污染物质种类繁多,单一地使用某种絮凝剂或者吸附剂并不能把所有的污染物去除达到脱浊脱色的效果,往往需要将絮凝剂和吸附剂联合使用,才能够达到排放或使用标准。因此,研究和开发具有絮凝沉淀和吸附脱色双功能的新型材料,实现其对废水中不可溶性、可溶性污染物的同时高效去除具有重要的科学意义和应用价值。针对传统吸附或絮凝材料功能单一、去除效率不佳等问题,本论文以纤维素(CE)和支化聚乙烯亚胺(hPEI)为主要原料,通过分子设计和可控合成,制备具有超支化结构的纤维素基吸附絮凝双功能材料(hPEI-CE)。论文考察了接枝工艺技术对所制备hPEI-CE双功能材料化学结构及表面电荷特性等的影响;研究了hPEI-CE双功能材料对可溶性有机染料、不可溶高岭土悬浮液的吸附能力和絮凝效果;在此基础上,进一步探索了其对工业机械加工废水和丝绸印染废水的脱浊脱色效果。论文研究结果如下:(1)超支化聚乙烯亚胺-纤维素基双功能材料的制备:非均相条件下,采用高碘酸钠将纤维素氧化为二醛纤维素(DAC),然后利用席夫碱反应将hPEI接枝到DAC上,制备具有超支化结构的纤维素基吸附絮凝双功能材料(hPEI-CE)。在合成过程中,通过对高碘酸钠氧化工艺和hPEI接枝工艺的控制,获得了可溶解(s-hPEI-CE)和不可溶解(d-hPEI-CE)的两种hPEI-CE双功能材料;优化工艺条件下,s-hPEI-CE氨基含量为4.02mmol/g,d-hPEI-CE氨基含量为3.85 mmol/g;pH5-12时,s-hPEI-CE和d-hPEI-CE表面Zeta分别分布在-17~44和-35~30.5eV范围,具有可调控的表面电荷特性。(2)超支化聚乙烯亚胺-纤维素基双功能材料的吸附性能研究:以阴离子染料刚果红(CR)和阳离子染料碱性黄28(BY28)为模型,考察吸附时间、温度、吸附剂用量、染料初始浓度等因素对d-hPEI-CE吸附行为的影响。研究表明,d-hPEI-CE对两种染料均具有优异的吸附性能,其对CR和BY28的最大吸附量分别高达2100 mg/g和1860 mg/g,二者的去除率分别达到99%和96.6%;d-hPEI-CE对CR和BY28的吸附行为符合伪二级动力学模型和Langmuir吸附等温线;在此基础上,研究了d-hPEI-CE对刚果红(CR)、碱性黄28(BY28)、亮蓝133(BB 133)、阳离子嫩黄7GL(7GL)、曙红Y(EY)和活性红(RR)等6种染料的吸附效果,发现d-hPEI-CE对不同结构特性的有机染料具有不同的吸附能力,呈现出良好的选择性吸附和智能分离能力。(3)超支化聚乙烯亚胺-纤维素基双功能材料的絮凝性能研究:以高岭土悬浮液为模拟水样,考查絮凝时间、絮凝剂浓度、絮凝剂用量等对三种不同氨基含量s-hPEI-CE的絮凝性能的影响。结果发现,添加3 m L浓度为80 mg/L的s-hPEI-CE时,整个体系的Zeta电位值接近为零,絮凝效果最优,此时高岭土溶液(100 mL)的浊度从490 NTU降低至3.6 NTU;实际工业废水处理发现,s-hPEI-CE对机械加工废水和丝绸印染废水均具有较好的脱浊脱色效果,前者的COD和浊度分别由45 mg/L和4 NTU降至13 mg/L和3.2 NTU,后者的COD和浊度则由118 mg/L和15 NTU降到了37 mg/L和4.6 NTU。因此,本论文所制备的超支化纤维素基吸附絮凝双功能材料具有十分优异的絮凝脱色能力,在工艺废水处理中展现出优异的应用潜能。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X703;TB34

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施周;刘立山;杨秀贞;邓林;;磁性壳聚糖/膨润土复合吸附剂吸附Cu~(2+)[J];环境工程学报;2015年12期
2 李姗姗;刘峻峰;冯玉杰;;高级氧化法处理农药废水研究进展[J];工业水处理;2015年08期
3 王磊;龙涛;陈樯;祝欣;石佳奇;徐建;田猛;林玉锁;;天然碳质吸附剂对典型有机污染物的吸附机制研究进展[J];生态与农村环境学报;2015年04期
4 王芳;李秀颖;朱希坤;周繁;李旭;;一种微生物絮凝剂及其应用研究[J];环境科学与技术;2015年S1期
5 周琴;邱会华;沈健;黄敏;;减压条件下氯化锌活化油茶果壳活性炭的制备工艺[J];精细化工;2015年05期
6 杨梖;白雪;顾海鑫;;磁性吸附材料的制备及其在污水处理中的应用[J];环境工程;2015年04期
7 李富华;吕文英;刘国光;姚琨;林亲铁;范斯娜;陈平;;电絮凝/膜过滤技术处理含铅废水的研究[J];电镀与环保;2015年02期
8 森维;孙红燕;彭林;杨继生;宋兴诚;;铅锌冶炼企业含镉废水处理技术的研究进展[J];云南冶金;2015年01期
9 何适;郝素琴;黄卫民;宋晓伟;林海波;于吉红;;硅藻土-分子筛复合吸附材料的制备及其对苯酚吸附性能的研究[J];科学技术与工程;2015年04期
10 田犀卓;金兰淑;应博;林国林;赵云龙;;钢渣-蒙脱石复合吸附剂对水中Cd~(2+)的吸附去除[J];环境科学学报;2015年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄尧;段桐丹;汤庆子;吴代赦;;工农业废弃物修复重金属污染土壤的研究进展[J];现代化工;2017年04期
2 汤泉;谢微;唐小闲;高友君;;重质碳酸钙螯合吸附剂的制备及其吸附性能研究[J];无机盐工业;2017年04期
3 尚宏周;赵敬东;何俊男;孙晓然;;黄腐酸基Cd~(2+)离子印迹聚合物的吸附性能测试[J];化工学报;2017年05期
4 纪振;李东升;王旭波;吕文明;李耀中;;物化预处理+厌氧+两级A/O工艺处理农药废水[J];工业水处理;2017年03期
5 李诗瑶;涂家财;姚创;陈凯;罗晓栋;岳建雄;;蒸馏—铁炭微电解—吹脱预处理乐果废水试验研究[J];工业水处理;2017年01期
6 李风娟;安静;兰海鹏;张红美;周岭;;农业废弃物棉秆活性炭的制备及其孔隙结构表征[J];塔里木大学学报;2016年04期
7 邢丹;马应霞;阮永欣;杜雪岩;;胺基改性磁性纳米石墨片复合材料的制备与表征[J];高等学校化学学报;2016年11期
8 闫洪志;杨晓超;张斌;郭垂根;于朝生;;磁性氧化石墨烯对水中Pb~(2+)吸附性能的研究[J];黑龙江大学自然科学学报;2016年05期
9 覃佐东;谢吉勇;黄生辉;张星;李治章;李珊;罗小芳;;油茶壳综合利用研究进展[J];生物加工过程;2016年05期
10 高瑞丽;唐茂;付庆灵;郭光光;李晓;胡红青;;生物炭、蒙脱石及其混合添加对复合污染土壤中重金属形态的影响[J];环境科学;2017年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段小月;范晓宇;宋玉新;车海龙;张俊;;Ce改性Ti基PbO_2电极的制备及电催化氧化4—氯酚的研究[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2014年02期
2 刘斌;顾洁;邱盼;陆裕聪;周建斌;;稻壳活性炭对水中染料的吸附特性及其回收利用[J];环境科学学报;2014年09期
3 陈怡;颜玮;;臭氧催化氧化处理苯胺、硝基苯生产废水实验研究[J];石油石化节能与减排;2014年02期
4 申春苗;乔芳清;李伟星;解立平;;TiO_2光催化协同及其联合工艺处理制药废水[J];能源环境保护;2014年02期
5 张本镔;刘运权;叶跃元;;活性炭制备及其活化机理研究进展[J];现代化工;2014年03期
6 熊正龙;刘爱翠;刘国伟;孙德智;;US/O_3工艺改善农药废水可生化性和生物毒性的效能[J];工业水处理;2014年03期
7 陈诚;任庆功;徐庆瑞;潘晶晶;左同梅;陈龙;李为民;;板栗壳活性炭对重金属离子吸附性能研究[J];离子交换与吸附;2014年01期
8 代劲松;曹林;王婧琦;汪贵斌;;中国亚热带地区油茶温度适宜性及其变化趋势[J];中南林业科技大学学报;2014年02期
9 吴永娟;罗鸣;闫俊英;赵恒新;魏雨;吴东;;磁性介孔γ-Fe_2O_3制备及其处理含Cr(Ⅵ)废水的应用[J];工业水处理;2014年01期
10 于婷;董庆龙;刘嘉芬;安淼;王海荣;余贤美;;嗜铁细菌CAS17的分离鉴定及其对毒死蜱的降解特性研究[J];环境科学学报;2014年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆玉,林德,魏焕郁,施文芳;超支化聚(胺酯)的分子设计及其制备[J];高分子学报;2000年04期
2 寇会光,施文芳;超支化聚(胺酯)的合成及其光固化性能研究[J];高分子学报;2000年05期
3 彭汉,董宇平,贾德民,唐本忠;易加工、热稳定和高效发光的超支化聚苯的合成[J];科学通报;2004年24期
4 唐黎明;由虎;齐东超;;超支化聚(酯-胺)分子结构及固化涂层性能研究[J];高分子学报;2006年01期
5 李春子;王素娟;姜春燕;巴信武;;超支化不饱和聚(酰胺-酯)的合成及表征[J];河北大学学报(自然科学版);2006年03期
6 赵晓非;温海飞;刘立新;王玉婵;张立新;;超支化聚(酰胺-酯)的合成及其改性[J];大庆石油学院学报;2006年06期
7 葛腾杰;李翠勤;刘永卫;王俊;张怀志;;十八烷基超支化有机物的合成[J];化学研究;2006年04期
8 张淑华;王素娟;邵书艳;姜春燕;;不饱和超支化聚(酰胺-酯)中双键的接枝改性[J];河北大学学报(自然科学版);2007年02期
9 胥正安;蒋学;张霞;房宽峻;付少海;田安丽;王潮霞;;新型超支化聚(酰胺-酯)的制备及表征[J];化工新型材料;2007年S1期
10 曾少敏;姚畅;陈爱芳;易昌凤;徐祖顺;;超支化聚氨酯的合成及应用[J];高分子通报;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏常磊;刘和文;;一种新型核壳结构的合成:超支化聚酯引发超支化聚醚[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
2 韩文松;林保平;宋健刚;周一丹;;含羧基超支化聚(胺-酯)丙烯酸酯光致抗蚀剂的合成[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
3 陈峥;牟建新;陈杰;刘新华;姜振华;;支化点间平均链长对超支化聚醚醚酮熔融结晶行为的影响[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
4 孙云霞;杨斌;张先正;卓仁禧;;超支化聚阳离子作为基因载体的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 尹辉军;熊竹;徐伟箭;;超支化聚氨酯复合乳液的制备与应用[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 苏津津;李盛彪;赵丽凤;黄霞;龙光斗;百亦穷;黄维;;含三官能团超支化聚苯撑乙烯的合成与性能[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
7 杨娇萍;陈振坤;芦艾;罗世凯;杨果;朱路平;付绍云;;超支化聚合物改性酸酐/环氧体系固化行为的研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
8 韩文松;林保平;周一丹;宋健刚;;一种新型超支化聚(胺-酯)的合成及表征[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
9 郑涛;任士通;周倩;张辽云;李化毅;;超支化星型聚醚固体电解质的制备及其性能研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F:功能高分子[C];2013年
10 孙洋;朱秀玲;;新型超支化聚醚酮的合成表征及其热稳定性研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 王孝弟;超支化技术成功引入皮革化工[N];中国化工报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李一菲;超支化聚合物界面行为及抗乳化机理研究[D];山西大学;2014年
2 武钰铃;以螺双芴为支化中心的聚辛基芴类超支化白光聚合物发光材料的合成及性质[D];太原理工大学;2015年
3 刘善友;(A_2+B_4)型超支化聚酰亚胺的分子设计及性能研究[D];吉林大学;2016年
4 伍建华;超支化聚三唑及支化三唑功能化聚乙炔的合成与性能研究[D];华东师范大学;2016年
5 姚必成;新型巯基—炔点击聚合反应的开发[D];浙江大学;2016年
6 李伟;基于超支化分子的一维拓扑结构和趋光性聚集体的研究[D];中国科学技术大学;2016年
7 陈永盛;超支化聚苯乙烯基和超支化聚乙烯基聚合物的合成及性能研究[D];浙江大学;2016年
8 苗雪佩;聚醚和聚醚砜型超支化环氧合成及应用[D];北京化工大学;2016年
9 张紫丹;超支化聚合反应的多尺度模拟[D];天津大学;2015年
10 寇玉霞;超支化聚醚的改性、载药及其性能的研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张崇洋;基于超支化聚苯硫醚的化学传感材料的研究[D];西南大学;2015年
2 王玉秀;超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成及其在UV光固化涂料中的应用[D];华南理工大学;2015年
3 陈婵;加核型超支化聚氨酯/丙烯酸树脂的制备及应用研究[D];五邑大学;2015年
4 王艳;含氟超支化两亲聚合物的合成及溶液性能研究[D];山西大学;2014年
5 徐立明;超支化阳离子纳滤膜的制备及其性能研究[D];北京化工大学;2015年
6 刘磊;硫醇—烯点击与酯化迭代制备超支化聚(硫醚—酯)[D];湘潭大学;2015年
7 卢苇萍;光引发超支化聚合的研究[D];南昌航空大学;2015年
8 秦红伟;脂肪酰胺端基对改性超支化聚乙烯亚胺温敏性质的影响[D];天津大学;2014年
9 董润华;含大量活泼伯胺的温敏改性超支化聚乙烯亚胺的合成及表征[D];天津大学;2014年
10 陈晓寒;抗凝血超支化聚合物制备及其性能研究[D];南京师范大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026