硅膠復合材料的制備及吸附重金屬性能研究
發(fā)布時間:2022-10-10 18:48
重金屬離子是一類毒性極強的污染物,嚴重威脅人類的健康。因此設計合成可高效脫除重金屬離子的高性能材料尤為重要。以具有高機械強度、大比表面和表面易修飾等特性的硅膠作為基底,通過綴合官能團以及與氧化石墨烯復合制備出新型硅膠復合材料,同時深入探索了新型硅膠復合材料對Hg2+的吸附性能。設計合成了經吡咯烷基二硫代甲酸銨改性的硅膠基吸附劑(SG-PDC),考察了SG-PDC對溶液中的重金屬Hg2+的吸附行為。SG-PDC對Hg2+顯示出較強的選擇吸附性,25℃時對Hg2+飽和吸附量為113 mg/g。SG-PDC吸附Hg2+的過程符合準二級動力模型、Langmuir等溫線模型。熱力學參數(shù)計算值顯示,SG-PDC吸附Hg2+的過程為自發(fā)、吸熱過程。通過分析機理得出,SG-PDC對Hg2+吸附呈現(xiàn)出高效選擇性歸功于SG-PDC表面固定的N、S基團。經多次吸附-脫附循環(huán)后,SGPDC對Hg2+的去除率仍在80%以上,顯示出良好的再生性。采用一步法制備出多氨基硅膠-還原氧化石墨烯復合凝膠(SG-NH2-r GH、SGTETA-r GH、SG-PEI-r GH)。SG-PEI-r GH既具有極多的含N功能基...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第1章 文獻綜述
1.1 硅膠材料概述
1.2 硅膠材料的改性
1.2.1 硅膠表面的改性
1.2.2 硅膠與有機無機材料復合改性
1.3 硅膠材料在處理重金屬污染領域的應用
1.3.1 有機官能團修飾的硅膠材料吸附重金屬
1.3.2 改性硅膠復合材料吸附脫除重金屬
1.4 課題的提出
第2章 研究內容與實驗方法
2.1 研究內容
2.2 實驗試劑及設備
2.3 實驗內容
第3章 螯合基團改性硅膠吸附重金屬離子行為研究
3.1 SG-PDC的表征分析
3.2 SG-PDC對重金屬吸附性能考察
3.3 小結
第4章 多氨基改性硅膠-氧化石墨烯復合凝膠吸附Hg~(2+)研究
4.1 多氨基改性硅膠-氧化石墨烯復合凝膠表征分析
4.2 多氨基改性硅膠-氧化石墨烯復合凝膠吸附Hg~(2+)研究
4.3 小結
結論
參考文獻
致謝
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企業(yè)導師簡介
作者簡介
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚羥基丁酸酯/碳納米管復合納米纖維膜的制備及其對重金屬離子吸附分離性能的研究[J]. 劉元培,張青,任杰,郭杰,蔡志江. 高分子學報. 2017(05)
[2]石墨烯基復合材料去除水中重金屬研究進展[J]. 滕洪輝,彭雪,高彬. 化工進展. 2017(02)
[3]中空介孔二氧化硅錨固聚偕胺肟吸附Cr(Ⅵ)[J]. 李苗苗,宮玉梅,郭靜,于躍,張森,趙秒. 高等學校化學學報. 2017(01)
[4]化學改性強化活性炭纖維吸附重金屬離子[J]. 師杰,趙志偉,崔福義,梁志杰,孫天一,聶亞林. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2016(08)
[5]新型汞離子印跡聚合物的吸附性能研究[J]. 陳敦,司馬義·努爾拉,吐尼沙古麗·阿吾提. 功能材料. 2016(07)
[6]聚苯乙烯負載雙亞砜及三乙烯四胺螯合樹脂的合成及其對Hg2+的吸附性能研究[J]. 卜凡玲,紀春暖,張秀娟,曲榮君,劉希光,陳厚,張雪. 離子交換與吸附. 2015(06)
[7]水楊羥肟酸功能化聚合物/硅膠螯合吸附材料SHA-PHEMA/SiO2的制備及吸附性能[J]. 史小慧,王蕊欣,高保嬌,雷彩萍,李艷華. 高分子材料科學與工程. 2015(02)
[8]原料尺寸對氧化石墨與石墨烯性能的影響[J]. 趙天宇,楊程,宋洪松. 材料工程. 2014(09)
[9]二氧化硅-氧化石墨烯復合物固相萃取-高效液相色譜法檢測植物油中黃曲霉毒素B1、B2[J]. 王恒玲,喻理,李培武,李敏,張奇,張文. 分析化學. 2014(09)
[10]4種脂肪多胺修飾硅膠對鉛離子的吸附[J]. 賀松,趙春貴,楊素萍. 環(huán)境工程學報. 2014(08)
博士論文
[1]高比表面共軛材料的合成和環(huán)境凈化性能研究[D]. 徐婧.清華大學 2013
本文編號:3690155
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第1章 文獻綜述
1.1 硅膠材料概述
1.2 硅膠材料的改性
1.2.1 硅膠表面的改性
1.2.2 硅膠與有機無機材料復合改性
1.3 硅膠材料在處理重金屬污染領域的應用
1.3.1 有機官能團修飾的硅膠材料吸附重金屬
1.3.2 改性硅膠復合材料吸附脫除重金屬
1.4 課題的提出
第2章 研究內容與實驗方法
2.1 研究內容
2.2 實驗試劑及設備
2.3 實驗內容
第3章 螯合基團改性硅膠吸附重金屬離子行為研究
3.1 SG-PDC的表征分析
3.2 SG-PDC對重金屬吸附性能考察
3.3 小結
第4章 多氨基改性硅膠-氧化石墨烯復合凝膠吸附Hg~(2+)研究
4.1 多氨基改性硅膠-氧化石墨烯復合凝膠表征分析
4.2 多氨基改性硅膠-氧化石墨烯復合凝膠吸附Hg~(2+)研究
4.3 小結
結論
參考文獻
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學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚羥基丁酸酯/碳納米管復合納米纖維膜的制備及其對重金屬離子吸附分離性能的研究[J]. 劉元培,張青,任杰,郭杰,蔡志江. 高分子學報. 2017(05)
[2]石墨烯基復合材料去除水中重金屬研究進展[J]. 滕洪輝,彭雪,高彬. 化工進展. 2017(02)
[3]中空介孔二氧化硅錨固聚偕胺肟吸附Cr(Ⅵ)[J]. 李苗苗,宮玉梅,郭靜,于躍,張森,趙秒. 高等學校化學學報. 2017(01)
[4]化學改性強化活性炭纖維吸附重金屬離子[J]. 師杰,趙志偉,崔福義,梁志杰,孫天一,聶亞林. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2016(08)
[5]新型汞離子印跡聚合物的吸附性能研究[J]. 陳敦,司馬義·努爾拉,吐尼沙古麗·阿吾提. 功能材料. 2016(07)
[6]聚苯乙烯負載雙亞砜及三乙烯四胺螯合樹脂的合成及其對Hg2+的吸附性能研究[J]. 卜凡玲,紀春暖,張秀娟,曲榮君,劉希光,陳厚,張雪. 離子交換與吸附. 2015(06)
[7]水楊羥肟酸功能化聚合物/硅膠螯合吸附材料SHA-PHEMA/SiO2的制備及吸附性能[J]. 史小慧,王蕊欣,高保嬌,雷彩萍,李艷華. 高分子材料科學與工程. 2015(02)
[8]原料尺寸對氧化石墨與石墨烯性能的影響[J]. 趙天宇,楊程,宋洪松. 材料工程. 2014(09)
[9]二氧化硅-氧化石墨烯復合物固相萃取-高效液相色譜法檢測植物油中黃曲霉毒素B1、B2[J]. 王恒玲,喻理,李培武,李敏,張奇,張文. 分析化學. 2014(09)
[10]4種脂肪多胺修飾硅膠對鉛離子的吸附[J]. 賀松,趙春貴,楊素萍. 環(huán)境工程學報. 2014(08)
博士論文
[1]高比表面共軛材料的合成和環(huán)境凈化性能研究[D]. 徐婧.清華大學 2013
本文編號:3690155
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