收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

聚倍半硅氧烷/对位芳纶纤维复合材料制备及性能研究

王孕峰  
【摘要】:随着工业和经济的发展,重金属污染已经人类生存造成了严重威胁,成为一个严重的环境问题。常见的重金属污染包括水中重金属污染和土壤重金属污染等。处理重金属的方法主要有吸附法、溶剂萃取法等。螯合吸附材料具有廉价,高效和吸附速率快等特点,成为研究的热点。聚倍半硅氧烷作为螯合吸附材料的一种,拥有众多优良的吸附性能,如比表面积大,吸附速率快,物理化学性能稳定等。虽然聚倍半硅氧烷能够吸附土壤和污水中重金属,但是作为粉末状的吸附剂在吸附完成后很难回收利用,因而限制了其吸附重金属的能力。为了解决这一问题,我们希望将粉末状的聚倍半硅氧烷负载纤维表面,制备一种纤维复合材料吸附剂。芳纶纤维具有高强度、高模量、耐热性能好和耐化学腐蚀等优点,广泛应用于军工,航天等领域。同时对位芳纶纤维,具有苯环和酰胺键两个高反应活性基团,因此选择芳纶纤维为基体,将聚倍半硅氧烷负载于纤维表面制备复合材料吸附剂。本文采用芳纶1414纤维为基体,二甲基亚砜为溶剂,采用金属化,环氧化方法制备了不同含量的环氧化的芳纶1414(PPTA-ECH-1~PPTA-ECH-5)。将氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)与PPTA-ECH进行反应,制备硅烷偶联剂修饰的芳纶纤维(PPTA-APTES-1~PPTA-APTES-5)。采用溶胶凝胶法,将PPTA-APTES分别和氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)和巯基丙基三乙氧基硅烷(MPTES)进行反应合成氨基倍半硅氧烷对位芳纶纤维复合材料(PPTA-PAPSQ-1~PPTA-PAPSQ-5)和巯基聚倍半硅氧烷对位芳纶纤维复合材料(PPTA-PMPSQ-1~PPTA-PMPSQ-5)。对合成的材料进行IR、FE-SEM、XRD、BET、TA、EA等表征。实验结果表明PPTA-PMPSQ表面的聚倍半硅氧烷为疏松多孔纳米颗粒状,而PPTA-PMPSQ表面的聚倍半硅氧烷为凝胶状。证明成功合成了目标材料,二者官能团的不同造成了二者合成机理不同导致表面聚倍半硅氧烷的形态不同。本文研究了改性芳纶纤维复合材料吸附剂PPTA-PAPSQ和PPTA-PMPSQ对不同重金属的静态饱和吸附。同时对Au(Ⅲ),Hg(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)进行,吸附热力学,选择性吸附,PH值的影响,吸附动力学,洗脱性能试验等系统的研究。动力学实验表明PPTA-PAPSQ和PPTA-PMPSQ对Au(Ⅲ),Hg(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)的吸附属于拟二级动力学模型。热力学实验表明PPTA-PAPSQ和PPTA-PMPSQ对Au(Ⅲ),Hg(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)的吸附符合朗格缪尔(Langmuir)吸附模型,为单分子层吸附,同时该过程属于自发、熵增、吸热反应。吸附选择性实验表明,两类材料对以上三种离子的吸附均具有很好的吸附选择性。总之,成功合成了PPTA-PAPSQ和PPTA-PMPSQ的两类纤维吸附材料,同时对处理土壤和污水中的Au(Ⅲ),Hg(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)具有很大的应用潜力。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李镇江;梁玮;张林;;多面体低聚倍半硅氧烷的研究进展[J];有机硅材料;2012年06期
2 沈新春,王大喜,栗秀刚;聚倍半硅氧烷的研究现状和发展趋势[J];有机硅材料;2004年01期
3 陈辉;周树学;游波;武利民;;取代基对聚倍半硅氧烷结构和表面特性的影响[J];材料科学与工程学报;2006年01期
4 欧育湘;尹作栋;韩廷解;;多面齐聚倍半硅氧烷——高分子材料的多功能性新组分[J];化学通报;2007年04期
5 王天玉;黄玉东;张学忠;;笼型多面体低聚倍半硅氧烷研究进展[J];材料科学与工艺;2007年03期
6 余洋;田春蓉;王建华;;多面体低聚倍半硅氧烷及其在聚合物中的应用进展[J];材料导报;2008年S1期
7 余洋;田春蓉;王建华;梁书恩;;八氯丙基多面体低聚倍半硅氧烷的合成与表征[J];化工新型材料;2008年01期
8 余洋;田春蓉;王建华;;八乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷的合成与表征[J];合成橡胶工业;2009年02期
9 张凯;李磊;陈广新;李齐方;;多面体低聚倍半硅氧烷晶粒诱导的聚乳酸结晶行为及性能[J];化工新型材料;2010年01期
10 侯永刚;张秋禹;张和鹏;马爱洁;孙九立;;多面体齐聚倍半硅氧烷的合成及应用研究进展[J];化学通报;2010年03期
11 杜春霞;;多面体低聚倍半硅氧烷研究的最新进展[J];河南化工;2011年04期
12 王笃政;于娜娜;;多面体低聚倍半硅氧烷的最新研究进展[J];有机硅材料;2011年04期
13 于海波;梅雨艳;王丹;王泽旭;李振;;八叠氮基聚倍半硅氧烷的合成及表征[J];有机硅材料;2012年01期
14 王献彪;甲基取代笼形八聚倍半硅氧烷的制备及表征[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年04期
15 朱光军;徐婷;赵军;刘礼华;薛花娟;刘晓亚;陈明清;倪才华;;一种含多面低聚倍半硅氧烷的环氧树脂改性剂及性能研究[J];化工新型材料;2009年12期
16 李培芳;闫寿科;任忠杰;;利用光学显微镜研究溶剂诱导的梯形苯基聚倍半硅氧烷结晶(英文)[J];物理化学学报;2012年02期
17 张晓洁;张军营;肖志刚;韩雁明;;聚倍半硅氧烷树脂/石英纤维复合材料耐高温性能研究[J];玻璃钢/复合材料;2008年06期
18 王冠海;张黎明;何富安;陈旭东;祝方明;伍青;;含多面低聚倍半硅氧烷新型杂化聚合物的合成[J];化学进展;2006年04期
19 王晓峰;陈义旺;;含氟聚酰亚胺接枝低聚倍半硅氧烷制备超低介电材料[J];应用化学;2006年05期
20 刘述梅;孙志松;张宇;张利萍;赵建青;;窄分散共聚倍半硅氧烷微球的制备与形成机理[J];华南理工大学学报(自然科学版);2012年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 余鼎声;;多面体低聚倍半硅氧烷的合成及其在高分子材料中的应用[A];2006年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2006年
2 尚红梅;曹新宇;马永梅;李引乾;王佛松;;透明柔性甲基聚倍半硅氧烷薄膜的制备和表征[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
3 宋晓艳;李齐方;;磁性齐聚倍半硅氧烷的合成及其表征[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
4 刘慧;朱庆增;姚丙建;胡若飞;胡元营;李正强;;结晶性正丙基多面体低聚倍半硅氧烷的制备与表征[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 曾松军;徐伟箭;胡淑爱;;聚倍半硅氧烷-硫酸杂化无水质子交换膜的制备与表征[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
6 王灯旭;杨文艳;李立国;冯圣玉;刘鸿志;;以多面体低聚倍半硅氧烷为基体构筑多孔聚合物[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
7 张文红;王嘉骏;薛裕华;冯连芳;;七苯基三羟基POSS的合成及表征[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
8 曲艳斌;李嘉丽;黄光速;;双官能笼型多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)衍生物的合成[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
9 牛余忠;曲荣君;陈厚;王春华;孙昌梅;孙玉婷;牟蕾;;巯基聚倍半硅氧烷吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附性能研究[A];热烈庆祝中国化学会成立80周年——中国化学会第16届反应性高分子学术研讨会论文集[C];2012年
10 李春雪;孙昌梅;曲荣君;;以二乙烯三胺为桥的桥联聚倍半硅氧烷对Hg(Ⅱ)的吸附性能研究[A];热烈庆祝中国化学会成立80周年——中国化学会第16届反应性高分子学术研讨会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 易玉林;大环齐聚倍半硅氧烷的合成、功能化及其用于制备有机无机杂化高分子材料研究[D];上海交通大学;2014年
2 于海波;基于多面体低聚倍半硅氧烷的新型功能材料的制备和性能研究[D];武汉大学;2010年
3 吴连斌;有机硅/噻唑金属配合物的设计合成与磁性能研究[D];浙江大学;2010年
4 韩金;含环形齐聚倍半硅氧烷聚合物的合成及其结构与性能研究[D];上海交通大学;2009年
5 倪勇;含苯基多面齐聚倍半硅氧烷的高分子的结构与性能研究[D];上海交通大学;2007年
6 赵春宝;含多面体低聚倍半硅氧烷聚合物基复合材料的制备、结构与性能研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯逢文;利用芳环桥联聚倍半硅氧烷制备碳基球形材料[D];苏州大学;2015年
2 钟廷家;羧基与呋喃基官能化多面体低聚倍半硅氧烷的合成与应用[D];北京化工大学;2015年
3 潘斐;1,8-萘酰亚胺衍生物与纤维素及聚倍半硅氧烷复合凝胶的制备与荧光性能研究[D];华东师范大学;2016年
4 温淼琴;笼型聚倍半硅氧烷的合成、表征及其对棉织物阻燃性能的影响研究[D];上海工程技术大学;2016年
5 石楚琪;聚倍半硅氧烷/冠醚改性聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备与表征[D];华南理工大学;2016年
6 罗春林;多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)杂化材料的制备及其应用[D];广西大学;2015年
7 张灵丽;聚倍半硅氧烷球形颗粒的制备及性能研究[D];天津大学;2015年
8 周灿;聚丙烯/多面体低聚倍半硅氧烷复合材料的制备及性能研究[D];安徽理工大学;2017年
9 王孕峰;聚倍半硅氧烷/对位芳纶纤维复合材料制备及性能研究[D];鲁东大学;2017年
10 程钢;低聚倍半硅氧烷为碳源制备有序分级孔碳及电容性能研究[D];武汉理工大学;2015年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978