含氮雜環(huán)功能化腈綸纖維的設(shè)計合成及其吸附與催化性能研究
發(fā)布時間:2023-10-19 20:12
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,大量的化學(xué)品被用于人類的生產(chǎn)和生活;瘜W(xué)品在為人類創(chuàng)造財富的同時,也帶來了日趨嚴(yán)重的環(huán)境污染,給人類帶來災(zāi)難,威脅著人類的生存。有鑒于此,環(huán)境污染物的回收利用或綠色轉(zhuǎn)化及降解已成為可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)優(yōu)美生態(tài)環(huán)境的核心內(nèi)涵之一。設(shè)計開發(fā)多功能智能材料,既能實現(xiàn)對環(huán)境污染物分子的高選擇性識別,又能催化其綠色高效轉(zhuǎn)化或降解,可為發(fā)展環(huán)境友好化學(xué)提供新思路。本論文以此為目標(biāo)設(shè)計合成了系列含氮雜環(huán)功能化腈綸纖維,實現(xiàn)水中污染物的選擇性去除,同時以該功能纖維為催化劑實現(xiàn)水中三組分的綠色轉(zhuǎn)化反應(yīng)。論文以腈綸纖維為載體,通過氨解、水解反應(yīng)制備了胺化纖維,在此基礎(chǔ)上通過取代反應(yīng)設(shè)計合成了吡啶、喹啉、嘧啶、喹唑啉、噠嗪、酞嗪、吡嗪、喹喔啉等8種含氮雜環(huán)功能化纖維。利用紅外光譜、機械強度元素分析、掃描電子顯微鏡、X射線粉末衍射、X射線光電子能譜等手段對功能纖維進行分析表征,表征結(jié)果證明有機小分子被成功固載到纖維表面。論文首先將制備的功能纖維用于水中有機污染物的選擇性吸附,結(jié)果表明酞嗪功能化纖維(PANPHAF)對2,4-二氯苯氧乙酸有良好的吸附選擇性(Qe
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 有機物污染
1.2 污水處理主要方法
1.2.1 化學(xué)方法
1.2.2 物理方法
1.2.3 生物方法
1.2.4 復(fù)合方法
1.3 載體材料及固載方法
1.3.1 載體材料
1.3.2 固載方法
1.4 腈綸纖維及其應(yīng)用
1.4.1 纖維材料的發(fā)展
1.4.2 纖維的制備及改性
1.4.3 纖維材料的表征
1.4.4 腈綸纖維的應(yīng)用
1.5 本文研究內(nèi)容
第2章 含氮雜環(huán)功能化纖維的制備
2.1 引言
2.2 實驗儀器
2.3 主要試劑
2.4 實驗部分
2.4.1 功能纖維的制備
2.4.2 纖維固載量和酸堿容量的測定
2.5 結(jié)果與討論
2.5.1 胺化纖維合成條件的選擇
2.5.2 含氮雜環(huán)功能化腈綸纖維合成條件的選擇
2.5.3 功能化纖維的表征
2.6 本章小結(jié)
第3章 含氮雜環(huán)功能化纖維的吸附性能研究
3.1 引言
3.2 實驗儀器與試劑
3.3 實驗部分
3.3.1 功能纖維選擇性的確定
3.3.2 纖維用量對吸附的影響
3.3.3 pH對纖維吸附能力的影響
3.3.4 吸附動力學(xué)實驗
3.3.5 吸附等溫學(xué)實驗
3.3.6 吸附熱力學(xué)學(xué)實驗
3.3.7 連續(xù)流動吸附實驗
3.3.8 解析與循環(huán)
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 纖維用量的影響
3.4.2 pH對纖維吸附能力的影響
3.4.3 吸附動力學(xué)實驗
3.4.4 吸附等溫學(xué)實驗
3.4.5 吸附熱力學(xué)實驗
3.4.6 連續(xù)流動吸附實驗
3.4.7 解析與循環(huán)
3.5 功能化纖維的吸附機理
3.6 本章小結(jié)
第4章 含氮雜環(huán)功能化纖維的催化性能研究
4.1 引言
4.2 實驗儀器與試劑
4.3 實驗部分
4.3.1 纖維催化活性的測試
4.3.2 不同纖維的催化效果
4.3.3 溶劑對催化的影響
4.3.4 溫度對催化的影響
4.3.5 反應(yīng)時間的影響
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 不同纖維的催化效果
4.4.2 溶劑對催化的影響
4.4.3 溫度對催化的影響
4.4.4 反應(yīng)時間的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
附錄A 部分代表性化合物的譜圖
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
本文編號:3855327
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 有機物污染
1.2 污水處理主要方法
1.2.1 化學(xué)方法
1.2.2 物理方法
1.2.3 生物方法
1.2.4 復(fù)合方法
1.3 載體材料及固載方法
1.3.1 載體材料
1.3.2 固載方法
1.4 腈綸纖維及其應(yīng)用
1.4.1 纖維材料的發(fā)展
1.4.2 纖維的制備及改性
1.4.3 纖維材料的表征
1.4.4 腈綸纖維的應(yīng)用
1.5 本文研究內(nèi)容
第2章 含氮雜環(huán)功能化纖維的制備
2.1 引言
2.2 實驗儀器
2.3 主要試劑
2.4 實驗部分
2.4.1 功能纖維的制備
2.4.2 纖維固載量和酸堿容量的測定
2.5 結(jié)果與討論
2.5.1 胺化纖維合成條件的選擇
2.5.2 含氮雜環(huán)功能化腈綸纖維合成條件的選擇
2.5.3 功能化纖維的表征
2.6 本章小結(jié)
第3章 含氮雜環(huán)功能化纖維的吸附性能研究
3.1 引言
3.2 實驗儀器與試劑
3.3 實驗部分
3.3.1 功能纖維選擇性的確定
3.3.2 纖維用量對吸附的影響
3.3.3 pH對纖維吸附能力的影響
3.3.4 吸附動力學(xué)實驗
3.3.5 吸附等溫學(xué)實驗
3.3.6 吸附熱力學(xué)學(xué)實驗
3.3.7 連續(xù)流動吸附實驗
3.3.8 解析與循環(huán)
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 纖維用量的影響
3.4.2 pH對纖維吸附能力的影響
3.4.3 吸附動力學(xué)實驗
3.4.4 吸附等溫學(xué)實驗
3.4.5 吸附熱力學(xué)實驗
3.4.6 連續(xù)流動吸附實驗
3.4.7 解析與循環(huán)
3.5 功能化纖維的吸附機理
3.6 本章小結(jié)
第4章 含氮雜環(huán)功能化纖維的催化性能研究
4.1 引言
4.2 實驗儀器與試劑
4.3 實驗部分
4.3.1 纖維催化活性的測試
4.3.2 不同纖維的催化效果
4.3.3 溶劑對催化的影響
4.3.4 溫度對催化的影響
4.3.5 反應(yīng)時間的影響
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 不同纖維的催化效果
4.4.2 溶劑對催化的影響
4.4.3 溫度對催化的影響
4.4.4 反應(yīng)時間的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
附錄A 部分代表性化合物的譜圖
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
本文編號:3855327
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