發(fā)布時(shí)間：2018-04-05 12:59

  本文選題：磁性　切入點(diǎn)：納米粒子　出處：《成都理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著工業(yè)的發(fā)展,染料廢水的不合理的排放給環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力。鑒于目前嚴(yán)峻的水體染料污染狀況,發(fā)展低耗能、高效率、綠色環(huán)保、適用范圍廣泛的染料污染水體修復(fù)方法和技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。本文以三氯化鐵、氯化亞鐵、氨水為原料,采用改良共沉淀法制備磁性納米粒子,然后用硅烷偶聯(lián)劑KH570對(duì)磁性納米粒子進(jìn)行表面改性,最后將KH570改性磁性納米粒子與功能性單體進(jìn)行接枝共聚制備了磁性聚合物染料吸附樹(shù)脂,考察了引發(fā)劑含量、交聯(lián)劑用量、丙烯酸中和度、KH570改性磁性納米粒子含量等聚合反應(yīng)參數(shù)和吸附時(shí)間、吸附溫度、初始濃度以及pH等吸附條件對(duì)磁性聚合物吸附樹(shù)脂陽(yáng)離子染料吸附性能的影響,采用SEM、FTIR、XRD、VSM、TGA多種現(xiàn)代表征手段對(duì)磁性聚合物吸附樹(shù)脂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,研究磁性聚合物吸附樹(shù)脂的染料吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué),考察磁性聚合物染料吸附樹(shù)脂的循環(huán)再生利用性能,并初步探究磁性聚合物陽(yáng)離子染料的吸附機(jī)理,主要研究結(jié)果如下:1.采用改良共沉淀法制備的磁性納米粒子和KH570改性磁性納米粒子粒徑均為15-30 nm,具有不規(guī)則顆粒形狀,結(jié)晶度較高,與未改性的磁性納米粒子相比較,KH570改性磁性納米粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象有所降低。磁性聚合物吸附樹(shù)脂的聚合物基體為非晶態(tài)結(jié)構(gòu),磁性納米粒子分散液和KH570改性磁性納米粒子分散液均具有明顯的丁達(dá)爾現(xiàn)象和快速的磁響應(yīng)性。2.VSM表明制備的磁性Fe_3O_4納米粒子的飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到67.74 emu/g,KH570改性磁性納米粒子的飽和磁化強(qiáng)度略有降低,磁性聚合物吸附樹(shù)脂的飽和磁化強(qiáng)度降低幅度較大,但仍然具有一定的磁響應(yīng)性能。VSM圖表明磁性Fe_3O_4納米粒子、KH570改性磁性納米粒子和磁性聚合物吸附樹(shù)脂的剩磁和矯頑力均趨于零,表現(xiàn)為超順磁性。3.SEM表明磁性聚合物吸附樹(shù)脂表面粗糙不平整,具有較多大小不一的微孔,有利于染料水溶液通過(guò)快速滲透和擴(kuò)散進(jìn)入到磁性聚合物吸附樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。4.FTIR表明KH570已修飾到磁性納米粒子表面,制備的磁性聚合物吸附樹(shù)脂具有目標(biāo)結(jié)構(gòu)。TGA結(jié)果表明硅烷偶聯(lián)劑KH570成功接枝到磁性納米粒子表面,制備的磁性聚合物吸附劑具有較高的磁性和熱穩(wěn)定性。5.當(dāng)KH570改性磁性納米粒子含量30%,丙烯酸和丙烯酰胺質(zhì)量比為60:40,引發(fā)劑用量1.6%,交聯(lián)劑用量0.3%,丙烯酸中和度為70%時(shí),磁性聚合物吸附樹(shù)脂陽(yáng)離子染料吸附容量達(dá)到最大值。6.磁性聚合物吸附樹(shù)脂陽(yáng)離子染料的吸附容量隨吸附時(shí)間的增長(zhǎng)先快速增加后增幅趨緩,150 min基本達(dá)到吸附平衡;陽(yáng)離子染料的吸附容量隨pH值的增大先增加后降低;隨著染料初始濃度的增加,磁性聚合物吸附樹(shù)脂陽(yáng)離子染料的吸附容量呈先快速增大后趨緩的趨勢(shì),磁性聚合物吸附樹(shù)脂陽(yáng)離子染料的吸附容量隨溫度的升高而降低。7.吸附等溫研究表明磁性聚合物吸附樹(shù)脂亞甲基藍(lán)和結(jié)晶紫的吸附過(guò)程符合Langmuir單分子層吸附;吸附動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明磁性聚合物吸附樹(shù)脂亞甲基藍(lán)和結(jié)晶紫的吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。8.磁性聚合物吸附樹(shù)脂再生利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)5次循環(huán)使用,磁性聚合物吸附樹(shù)脂亞甲基藍(lán)吸附容量(524 mg/g)為第一次吸附容量(583 mg/g)的90%,表明磁性聚合物吸附樹(shù)脂具有較好的再生利用性能。
[Abstract]:The adsorption kinetics and adsorption kinetics of magnetic polymer adsorption resin were studied by modified coprecipitation method . The results were as follows : 1 . The magnetic nanoparticles and KH570 modified magnetic nanoparticles were modified by modified coprecipitation method . The adsorption capacity of the magnetic polymer adsorption resin cationic dyes increased with the increase of the temperature . The adsorption capacity of the magnetic polymer adsorption resin cationic dyes decreased with the increase of the temperature .

【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：O647.3;X703

【參考文獻(xiàn)】

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1 郭s，

本文編號(hào)：1714837