聚間苯二胺的醇體系化學(xué)氧化制備及其銀離子吸附性能.pdf

1、中圖分類號——UDC——碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼10533密級盆亞聚間苯二胺的醇體系化學(xué)氧化制備及其銀離子吸附性能Alcohol—inducedPreparationofPoly(mphenylenediamine)byChemicalOxidativePolymerizationandItsA礦AdsorptionAbility作者姓名：蘇珍學(xué)科專業(yè)：環(huán)境工程學(xué)院(系、所)：冶金與環(huán)境學(xué)院指導(dǎo)教師：王海鷹副教授答辯委員會主毒磁中南大學(xué)20

2、14年5月中南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要聚間苯11安c的醇體系化學(xué)氧化制備及其銀離子吸附性能摘要：含銀廢水主要來自于電鍍液、照相業(yè)和實驗室化學(xué)分析等，直接將其排放到自然界中不僅污染環(huán)境而且造成資源浪費。吸附法是處理與回收貴金屬污染物高效且環(huán)保的方法，開發(fā)新型高效的貴金屬離子吸附劑一直是國內(nèi)外的研究熱點。本文采用甲醇作溶劑，以間苯二胺為單體，過硫酸鈉為氧化劑，通過化學(xué)氧化聚合制備出高比表面積的聚間苯二胺納米棒；在甲醇體系引入有機胺能促進聚合反應(yīng)

3、的進行，同步調(diào)控產(chǎn)物形貌和分子結(jié)構(gòu)；研究了聚合產(chǎn)物對水中銀離子的吸附性能。采用透射電鏡(TEM)、電子掃描電鏡(SEM)、氮氣吸附解吸、熱重(TG)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、x一射線衍射(XIm)等表征研究了氧化聚合和吸附的機理。主要研究結(jié)果有：(1)甲醇作溶劑，有利于聚間苯二胺一維納米形貌的形成，提高產(chǎn)物的比表面積和銀離子吸附性能，產(chǎn)率也提高了近10％。(2)研究了聚間苯二胺一維納米形貌形成機制：問苯二胺在甲醇中的聚合速率變慢

4、，初試階段僅生成質(zhì)子化的聚間苯二胺納米粒子，此類納米粒子隨著質(zhì)子化程度的提高傾向于憎甲醇，致使納米粒子傾向于堆積，以減小與醇溶劑的接觸面積。納米粒子堆積構(gòu)成了疏松的納米棒，經(jīng)填補式生長最終合成出聚間苯二胺納米棒。(3)甲醇體系下，有機胺能夠有效促進間苯二胺的聚合反應(yīng)。正丙胺、二正丙胺、三正丙胺、乙二胺和四甲基乙二胺可有效提高聚間苯二胺的產(chǎn)率并降低其氧化態(tài)，但對分子形貌影響不大。采用二乙醇胺促進聚問苯二胺合成，不僅產(chǎn)率提高、氧化態(tài)下降，而

5、且誘發(fā)形成了一維空心納米形貌。二乙醇胺濃度顯著影響聚間苯二胺空心形貌的形成及尺寸，本研究中最適宜二乙醇胺濃度為10M。(4)研究了二乙醇胺的作用機制：二乙醇胺中和質(zhì)子，降低初始階段形成的聚間苯二胺質(zhì)子化的程度。同時，二乙醇胺上的羥基和聚問苯二胺的胺基發(fā)生分子間作用力(如氫鍵)，驅(qū)使二乙醇胺附著于聚間苯二胺粒子表面；由于二乙醇胺在甲醇中的溶解性極好，粘附在粒子上的二乙醇胺會使甲醇中的聚間苯二胺粒子易于分散，減緩了其堆積致密度，從而形成了聚