本文選題：磁性　切入點：納米粒子　出處：《成都理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著工業的發展,染料廢水的不合理的排放給環境帶來了巨大的壓力。鑒于目前嚴峻的水體染料污染狀況,發展低耗能、高效率、綠色環保、適用范圍廣泛的染料污染水體修復方法和技術越來越受到人們的關注。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,然后用硅烷偶聯劑KH570對磁性納米粒子進行表面改性,最后將KH570改性磁性納米粒子與功能性單體進行接枝共聚制備了磁性聚合物染料吸附樹脂,考察了引發劑含量、交聯劑用量、丙烯酸中和度、KH570改性磁性納米粒子含量等聚合反應參數和吸附時間、吸附溫度、初始濃度以及pH等吸附條件對磁性聚合物吸附樹脂陽離子染料吸附性能的影響,采用SEM、FTIR、XRD、VSM、TGA多種現代表征手段對磁性聚合物吸附樹脂結構進行了表征,研究磁性聚合物吸附樹脂的染料吸附動力學和吸附熱力學,考察磁性聚合物染料吸附樹脂的循環再生利用性能,并初步探究磁性聚合物陽離子染料的吸附機理,主要研究結果如下: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,具有不規則顆粒形狀,結晶度較高,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聚現象有所降低。磁性聚合物吸附樹脂的聚合物基體為非晶態結構,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爾現象和快速的磁響應性。2.VSM表明制備的磁性Fe_3O_4納米粒子的飽和磁化強度達到67.74 emu/g,KH570改性磁性納米粒子的飽和磁化強度略有降低,磁性聚合物吸附樹脂的飽和磁化強度降低幅度較大,但仍然具有一定的磁響應性能。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脂的剩磁和矯頑力均趨于零,表現為超順磁性。3.SEM表明磁性聚合物吸附樹脂表面粗糙不平整,具有較多大小不一的微孔,有利于染料水溶液通過快速滲透和擴散進入到磁性聚合物吸附樹脂網絡內部。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脂具有目標結構。TGA結果表明硅烷偶聯劑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定性。5.當KH570改性磁性納米粒子含量30%,丙烯酸和丙烯酰胺質量比為60:40,引發劑用量1.6%,交聯劑用量0.3%,丙烯酸中和度為70%時,磁性聚合物吸附樹脂陽離子染料吸附容量達到最大值。6.磁性聚合物吸附樹脂陽離子染料的吸附容量隨吸附時間的增長先快速增加后增幅趨緩,150 min基本達到吸附平衡;陽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,磁性聚合物吸附樹脂陽離子染料的吸附容量呈先快速增大后趨緩的趨勢,磁性聚合物吸附樹脂陽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脂亞甲基藍和結晶紫的吸附過程符合Langmuir單分子層吸附;吸附動力學研究結果表明磁性聚合物吸附樹脂亞甲基藍和結晶紫的吸附過程符合準二級動力學方程。8.磁性聚合物吸附樹脂再生利用實驗結果表明,經過5次循環使用,磁性聚合物吸附樹脂亞甲基藍吸附容量(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 .

【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O647.3;X703

【參考文獻】

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本文編號：1714837