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端氨基超支化聚酰胺改性胶原纤维对Cr（Ⅵ）吸附性能研究

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端氨基超支化聚酰胺改性胶原纤维对Cr（Ⅵ）吸附性能研究

作者：张斐斐陕西科技大学

学位级别：硕士

Cr(VI)是工业废水排放中严格控制的污染物之一。本文首先研究了胶原纤维(CF)作为吸附材料去除水中Cr(VI)，研究了CF吸附溶液中Cr(VI)时溶液的pH、温度和初始浓度，吸附材料用量对CF吸附性能的影响。结果显示：CF对溶液中Cr(VI)的去除率... 详细信息

Cr(VI)是工业废水排放中严格控制的污染物之一。本文首先研究了胶原纤维(CF)作为吸附材料去除水中Cr(VI)，研究了CF吸附溶液中Cr(VI)时溶液的pH、温度和初始浓度，吸附材料用量对CF吸附性能的影响。结果显示：CF对溶液中Cr(VI)的去除率随溶液的pH降低而升高，在pH为2.0时去除率达到最大;随吸附材料用量增大而增大;随含Cr(VI)溶液初始浓度的增加而减小。CF对Cr(VI)的吸附容量随吸附材料用量增加而减小;随含Cr(VI)溶液初始浓度增加而增加，最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h，最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线，研究结果表明：Freundlich等温吸附模型能更好的描述CF对Cr(VI)的吸附。吸附动力学符合Lagrange伪二级吸附速率方程。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜-能量散射谱(SEM-EDS)等现代分析仪器对CF及吸附Cr(VI)后的CF进行分析表征。分析结果表明：CF表面含有大量的氨基，羧基及羟基等活性官能团。CF对Cr(VI)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化氨基之间的静电吸附和离子交换过程。其次，以二亚乙基三胺(DETA)和丙烯酸甲酯(MA)为原料合成的端氨基超支化聚酰胺(HBPN)含有大量活性端氨基和酰胺键。采用戊二醛作为交联剂将HBPN负载于CF上合成了一种新型的端氨基超支化聚酰胺改性胶原纤维吸附材料(CF-HBPN)。以CF-HBPN的氨基含量为指标，考察了不同反应条件对产物氨基含量的影响。采用FT-IR，示差扫描量热法-热重分析仪(DSC-TGA)，SEM-EDS等现代分析仪器对产物进行检测与表征。实验结果表明制备CF-HBPN的最佳反应条件为n(-NH/CF)：n(-NH/HBPN)=1:0.7，交联剂用量为0.533mL/gCF，反应温度为40℃，反应时间为5h，CF-HBPN的氨基含量较CF提高3.27倍，吸附Cr(VI)的能力较CF提高了3.09倍。进一步研究了CF-HBPN作为吸附材料处理含Cr(VI)溶液时溶液的pH，吸附材料用量和Cr(VI)初始浓度等对去除效率的影响。采用FT-IR，X射线光电子能谱仪(XPS)，SEM-EDS等分析检测方法对吸附Cr(VI)前后CF-HBPN的表面形貌，组织结构等进行分析表征，探索吸附机理。研究结果表明：CF-HBPN对Cr(VI)的去除率随溶液pH降低而升高，在pH为3.0时，去除率达到最大。去除率随吸附材料用量的增加而增大，随Cr(VI)初始浓度增加而减小。CF-HBPN对Cr(VI)的吸附容量随吸附材料用量增加而减小,随Cr(VI)初始浓度增加而增加，最后趋于稳定。30℃时，0.4g·L的CF-HBPN对初始浓度为50mg·L的含C(rVI)溶液的去除率为99.57%，最大吸附容量为38.94mg·g。0.18mg·L的NaOH溶液对吸附Cr(VI)后的CF-HBPN解吸效果最好。共存离子会降低CF-HBPN对Cr(VI)的吸附性能，但影响较小。采用SEM-EDS和XPS等现代分析仪器对CF-HBPN及吸附Cr(VI)后的CF-HBPN进行分析表征。SEM-EDS分析结果表明CF-HBPN表面较粗糙，是一种具有空间网状结构的吸附材料，吸附过程存在离子交换过程。XPS分析结果表明Cr(VI)主要吸附在CF-HBPN表面，铬酸根阴离子与质子化氨基之间的静电作用为主要吸附作用。CF-HBPN对Cr(VI)的吸附主要表现为电中和作用和HBPN三维立体结构的物理吸附作用。最后，研究了CF-HBPN吸附Cr(VI)的动力学及热力学。研究结果表明：CF-HBPN对Cr(VI)的吸附过程符合Lagrange伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。吸附过程是自发吸热的过程，主要由熵变控制。

关键词：胶原纤维端氨基超支化聚酰胺戊二醛交联吸附 Cr(Ⅵ)

工业循环水用端氨基超支化聚酰胺的阻硫酸钙垢性能

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中国塑料 2020年第1期34卷 43-50页

作者：龚伟李美兰金振国候懿豪杨泽茜刘白玲商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室陕西商洛726000 中国科学院成都有机化学研究所成都610041

以二乙烯三胺和丙烯酸甲酯为反应单体,通过Michael加成及酰胺化反应,成功制备出了端氨基超支化聚酰胺,通过红外光谱对其化学结构进行了表征,并将其应用于工业循环用水的阻硫酸钙(CaSO4)垢研究,通过静态阻CaSO4实验,探讨了端氨基超支化... 详细信息

以二乙烯三胺和丙烯酸甲酯为反应单体,通过Michael加成及酰胺化反应,成功制备出了端氨基超支化聚酰胺,通过红外光谱对其化学结构进行了表征,并将其应用于工业循环用水的阻硫酸钙(CaSO4)垢研究,通过静态阻CaSO4实验,探讨了端氨基超支化聚酰胺在不同影响因素下对CaSO4的抑垢能力。结果表明,端氨基超支化聚酰胺不仅对Fe2O3具有良好的分散性能,而且对CaSO4还具有良好的抑垢性能,在端氨基超支化聚酰胺的添加量达到12 mg/L时,实现了对CaSO4的高阻垢率(96.37%),且在温度(T)低于80℃范围内使用时,其阻CaSO4的效率将保持在85%以上;端氨基超支化聚酰胺不仅能够有效抑制CaSO4垢晶体的生长,降低钙垢的结晶度,而且还能破坏CaSO4垢晶体的规整性,使其产生大量缺陷,从而起到抑制结垢的能力。

关键词：端氨基超支化聚酰胺阻垢硫酸钙工业循环水结晶形貌

丁二酸酐和二乙基三胺合成端氨基超支化聚酰胺的研究

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通化师范学院学报 2006年第2期27卷 61-63页

作者：计兵杨金田湖州师范学院生命科学学院浙江湖州313000

由丁二酸酐和二乙基三胺为起始原料采用熔融缩聚法合成出了端氨基超支化聚酰胺;确定了适宜的合成路线和合成反应条件.用FTIR,1H-NMR和GPC对超支化聚酰胺进行了表征.

关键词：端氨基超支化聚酰胺丁二酸酐二乙基三胺熔融缩聚

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AEPPS对超支化聚酰胺纳滤膜性能的影响

精细化工 2020年第3期37卷 590-597页

作者：段龙繁邓慧宇陈庆春邦宇晏乐安徐又一东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 浙江大学高分子科学研究所浙江杭州310027

通过与均苯三甲酰氯(TMC)的界面聚合反应,将N-氨乙基哌嗪丙基磺酸盐(AEPPS)两性离子化合物引入超支化聚酰胺纳滤膜中以改善膜性能。着重考察AEPPS的质量分数对膜性能的影响。结果表明,与以往报道该物质与哌嗪或间苯二胺等小分子混合使... 详细信息

通过与均苯三甲酰氯(TMC)的界面聚合反应,将N-氨乙基哌嗪丙基磺酸盐(AEPPS)两性离子化合物引入超支化聚酰胺纳滤膜中以改善膜性能。着重考察AEPPS的质量分数对膜性能的影响。结果表明,与以往报道该物质与哌嗪或间苯二胺等小分子混合使用效果不同,当AEPPS与端氨基超支化聚酰胺混合作为水相反应物时,随着AEPPS质量分数的增加,膜的脱盐顺序发生变化,由Na2SO4>Mg SO4>Mg Cl2>Na Cl逐渐变为Mg SO4>Mg Cl2≈Na2SO4>Na Cl,最后是Mg SO4>Na2SO4>Mg Cl2>Na Cl。脱盐率先增大后降低,膜通量呈现相反趋势。AEPPS的引入增强了膜的亲水性及抗蛋白质吸附能力。当水溶液中AEPPS质量分数为0.6%时,制备的纳滤膜NF06在牛血清蛋白或溶菌酶蛋白溶液中反复运行3次后,通量恢复率分别为99.3%和99.4%。

关键词： N-氨乙基哌嗪丙基磺酸盐端氨基超支化聚酰胺纳滤膜脱盐抗蛋白质吸附水处理技术

HBP-NH_(2)的制备及其对尾矿中重金属的淋洗效果

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环境科学与技术 2021年第8期44卷 30-38页

作者：李美兰张富莹王丽文张兴隆罗娜龚伟刘白玲商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室陕西商洛726000 中国科学院成都有机化学研究所四川成都610041

文章将丙烯酸甲酯与二乙烯三胺进行迈克尔加成及酰胺化反应,制备出了端氨基超支化聚酰胺(HBP-NH_(2)),采用FTIR表征了其化学结构,并研究了所制备的HBP-NH_(2)在不同因素影响下对尾矿中重金属Cd、Pb和Zn的淋洗修复效果。实验结果表明,相... 详细信息

文章将丙烯酸甲酯与二乙烯三胺进行迈克尔加成及酰胺化反应,制备出了端氨基超支化聚酰胺(HBP-NH_(2)),采用FTIR表征了其化学结构,并研究了所制备的HBP-NH_(2)在不同因素影响下对尾矿中重金属Cd、Pb和Zn的淋洗修复效果。实验结果表明,相较于柠檬酸(CA),HBP-NH_(2)对尾矿中Cd、Pb和Zn具有更好的淋洗效果,当淋洗时间t=120 min,pH=6.5,CHBP-NH_(2)=2.0%及液固比为20∶1时,HBP-NH_(2)对尾矿中Cd、Pb和Zn的去除率分别为79.3%、75.2%和57.9%。另外,HBP-NH_(2)对尾矿中不同重金属的淋洗顺序为Cd>Pb>Zn。使用HBP-NH_(2)淋洗后,有利于尾矿表层颗粒在风蚀作用下更加稳定,促进矿区生态修复。在淋洗废液中添加Ca(OH)_(2)可实现Cd的沉淀而达到有效去除,且Ca(OH)_(2)添加浓度为25 g/L时,淋洗废液中Cd的去除效果最佳,可达96.3%,此时基本满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的排放要求。因此,HBP-NH_(2)可以作为环境友好型化学淋洗剂用于矿区污染控制与生态修复。

关键词：端氨基超支化聚酰胺生态修复淋洗重金属绿色淋洗剂

介孔二氧化硅的制备及其对亚甲基蓝吸附性能的研究

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介孔二氧化硅的制备及其对亚甲基蓝吸附性能的研究

作者：姚震武汉工程大学

学位级别：硕士

有机染料废水易对人类健康与环境产生较大危害且较难处理。吸附法具有简单高效、成本低廉、易操作等优点,被广泛用于染料废水的处理。常见的吸附剂中,介孔二氧化硅化学性质稳定、制备方法多样,具有密度低、比表面积大、孔径连续可调、... 详细信息

有机染料废水易对人类健康与环境产生较大危害且较难处理。吸附法具有简单高效、成本低廉、易操作等优点,被广泛用于染料废水的处理。常见的吸附剂中,介孔二氧化硅化学性质稳定、制备方法多样,具有密度低、比表面积大、孔径连续可调、吸附性能强且可多次循环利用等诸多优点。本文以端氨基超支化聚酰胺(AEHPA-n,n=1,2)为模板,正硅酸四乙酯(TEOS)和九水合偏硅酸钠(NaSiO·9HO)为硅源,制备了不同结构与形貌的介孔二氧化硅。采用傅立叶变换红外光谱、X-射线衍射、透射电子显微镜、N物理吸附-脱附等方法对介孔二氧化硅进行了表征,并考察了其对水中亚甲基蓝的吸附性能。主要研究内容如下:(1)以端氨基超支化聚酰胺为模板,正硅酸乙酯为硅源制备了比表面积较大、孔径较小且分布较窄的无序蜂窝状介孔SiO,探讨了水用量、模板剂用量、反应温度、晶化温度、模板分子量等因素对介孔SiO结构的影响。4gAEHPA-1、9mLTEOS与2mL水30℃下反应48h、80℃晶化24h制得的SiO(AT-SiO-H1)的BET比表面积为527.0m/g,孔容为0.45cm/g,平均孔径为3.45nm。(2)以端氨基超支化聚酰胺为模板,九水合偏硅酸钠为硅源制备了孔径可调、比表面积及孔容较大的无序蜂窝状介孔SiO,探讨了模板用量、模板分子量、温度、pH值等因素对介孔SiO结构的影响。0.06gAEHPA-1、20gNaSiO·9HO与60mL水、调节pH至5-6后30℃下反应2h,室温陈化24h制得的介孔SiO(AN-SiO-A1Ta)的BET比表面积为481.2m/g,孔容为0.45cm/g,平均孔径为3.75nm。(3)考察了介孔SiO对亚甲基蓝的吸附性能,探讨了pH值、温度、亚甲基蓝浓度等对吸附过程的影响。结果表明:以两种硅源制备的介孔SiO首次吸附性能均较好,但在5次循环后其比表面积均有不同程度的减小,孔径分布变宽,吸附能力也随之减弱。以偏硅酸钠为硅源制备的介孔SiO对亚甲基蓝的吸附性能及再生性能均优于以正硅酸乙酯为硅源制备的介孔SiO。其中AN-SiO-A1Ta对800mg/L的亚甲基蓝最大吸附量为196.1mg/g(10℃,pH=11,吸附36h);对300mg/L亚甲基蓝3h首次吸附量(10℃,pH=11)为74.92mg/g,循环5次后仍可达到74.11mg/g。

关键词：介孔二氧化硅端氨基超支化聚酰胺正硅酸乙酯偏硅酸钠吸附