功能性聚合物納米纖維膜的制備及應(yīng)用.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩132頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、水污染問題越來越受到人們的重視,尤其是重金屬離子的污染,對人們的身體健康造成了嚴重的威脅?;谥亟饘匐x子的去除研究,研究者已經(jīng)提出了多種方法,其中吸附法是一種簡單、有效且經(jīng)濟的方法。各種微納米離子被廣泛應(yīng)用于溶液中重金屬離子的吸附分離,并取得了良好的效果。但是該類吸附劑實際應(yīng)用時,卻受到從溶液中后分離的限制?;诖耍覀兲岢鑫絼┎牧系某赡せ椒ń鉀Q上述問題。本文以孔隙率高和比表面積大的聚合物納米纖維為基膜,采用多種表面改性方法,制備了

2、一系列功能化的納米纖維膜,并詳細研究了其對溶液中重金屬離子的吸附分離效果和機理。
   1、基于聚吡咯(PPy)對溶液中Cr(Ⅵ)離子的良好吸附絡(luò)合能力,采用簡單的化學(xué)氧化法,在PAN納米纖維表面成功包裹了一層聚吡咯材料,制備得到了PAN/PPy核殼納米纖維膜。該核殼納米纖維膜對溶液中的Cr(Ⅵ)離子具有優(yōu)異的吸附絡(luò)合能力。在溶液pH值為2.0時,對于起始濃度為200 mg·L-1的Cr(Ⅵ)離子,該核殼納米纖維膜能夠吸附去除其

3、中大約70%的Cr(Ⅵ)離子。PAN/PPy核殼納米纖維膜具有良好的循環(huán)再生能力,循環(huán)再生5次后,仍然能夠保持初始吸附量的80%以上。機理研究顯示,PAN/PPy核殼納米纖維膜對Cr(Ⅵ)離子的吸附過程主要有離子交換和氧化還原兩個過程。首先通過Cr(Ⅵ)離子與纖維表面Cl-離子之間的離子交換,使Cr(Ⅵ)離子吸附到纖維表面。然后將Cr(Ⅵ)離子還原成Cr(Ⅲ),其中約82.7%的Cr(Ⅵ)可以被還原成Cr(Ⅲ)。
   2、基于

4、聚苯胺(PANI)對溶液中Cr(Ⅵ)離子的吸附能力,通過簡單的化學(xué)氧化法制備了PAN/PANI核殼納米纖維膜,并研究了其對溶液中Cr(Ⅵ)離子的吸附分離效果及機理。PAN/PANI核殼納米纖維的表面形貌受反應(yīng)溫度的影響,在低溫下更容易形成表面凹凸形貌。在低pH值下,該膜對Cr(Ⅵ)離子具有更高的吸附能力,且?guī)缀醪皇苋芤弘x子強度的影響。該核殼納米纖維膜對Cr(Ⅵ)離子具有較快的吸附速率,當(dāng)溶液起始濃度在100-200 mg·L-1時,在3

5、0 min內(nèi)可以達到吸附平衡。PAN/PANI核殼納米纖維膜對Cr(Ⅵ)離子的吸附過程,符合擬二級吸附模型,等溫吸附過程符合朗繆爾(Langmuir)等溫吸附模型。該膜對Cr(Ⅵ)離子有較強的還原能力,約86.2%的Cr(Ⅵ)離子可以被還原成Cr(Ⅲ)。在適當(dāng)?shù)脑偕鷹l件下,該膜具有非常優(yōu)異的循環(huán)再生能力。
   3、通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)的方法,在PAN納米纖維表面接枝了聚丙烯酸(PAAc)。首先在PAN納米纖維表面

6、沉積多巴胺,利用多巴胺與2-溴異丁酰溴(2-BIB)之間的反應(yīng),將ATRP引發(fā)劑固定在纖維表面,然后通過ATRP的方法將丙烯酸聚合到PAN納米纖維表面。系統(tǒng)研究了其對溶液中Cu2+離子的吸附分離性能。結(jié)果表明,羧酸改性的PAN納米纖維膜對Cu2+離子的吸附主要受溶液pH值、Cu2+起始濃度和接觸時間的影響。羧酸改性的PAN納米纖維膜對Cu2+離子的吸附速率非常快,當(dāng)初始濃度為108-268 mg·L-1時,15 min內(nèi)可以達到吸附平衡

7、。此外,該膜在酸溶液中顯示出非常優(yōu)異的循環(huán)再生能力,經(jīng)5次再生后,其吸附能力幾乎不變。
   4、通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)的方法,在PAN納米纖維表面接枝了聚甲基丙烯酸縮水甘油酯(PGMA)。首先在PAN納米纖維表面沉積多巴胺,利用多巴胺與2-溴異丁酰溴(2-BIB)之間的反應(yīng),將ATRP引發(fā)劑固定在纖維表面,然后通過ATRP的方法將GMA聚合到PAN納米纖維表面。最后通過PGMA上環(huán)氧基團與N-甲基葡胺(含有鄰多羥基

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論