刘学华:水热法制备纳米纤维素气凝胶及其吸附性能研究论文

刘学华:水热法制备纳米纤维素气凝胶及其吸附性能研究论文

本文主要研究内容

作者刘学华(2019)在《水热法制备纳米纤维素气凝胶及其吸附性能研究》一文中研究指出:纤维素纳米晶体(CNCs)是天然衍生的可再生资源,具有良好的强度,柔韧性和热稳定性。CNCs由于其大量、可再生、无毒及生物降解能力,成为纳米生物技术领域研究的热点。当今工业和商业发展带来的染料污染、重离子污染,特别是与亚甲基蓝(MB)、Pb2+、Cd2+、Cu2+相关的污染,对水生环境和人类健康构成相当大的威胁。此外,基于CNCs的高透明性、生物相容性,CNCs与量子点附和可以制备一种新型的荧光纳米材料,具有独特而优良的荧光性能。以丙烯酸(AA)为粘合剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂通过自由接枝共聚反应经水热处理和冷冻干燥合成CNC-g-AA水/气凝胶。CNC-g-AA水凝胶展现出良好的力学强度和往复压缩能力,CNC-g-AA水凝胶的断裂强度可达0.821MPa并且当变形能力在40%时具有很好的往复压缩性能。通过对CNC-g-AA气凝胶的形态进行研究发现CNC-g-AA气凝胶具有高孔隙率的蜂窝状结构。CNC-g-AA悬浮液具有较高的zeta电位,FT-IR光谱和13cNMR共振波谱表明CNC-g-AA气凝胶具有大量的羧基官能团,这些实验结果表明是CNC-g-AA气凝胶成为一种良好的吸附剂的必要条件。CNC-g-AA气凝胶的吸水溶胀率表明CNC-g-AA气凝胶的吸水溶胀性能与AA的含量,水热处理温度和时间有一定的影响。当CNCs的质量分数为0.15wt%时,CNC-g-AA气凝胶的溶胀比高达495:1。以CNC-g-AA气凝胶作为吸附剂,对MB的吸附性能进行分析,吸附实验结果表明CNC-g-AA气凝胶对MB的吸附过程能较好的符合Langmuir等温模型、准二级动力学模型及粒子内扩散Elovich模型。CNC-g-AA气凝胶对MB的去除能力能达到400 mg/g。以CNC-g-AA气凝胶作为吸附剂对Pb2+、Cd2+、Cu2+的吸附性能进行分析,吸附实验结果表明CNC-g-AA气凝胶对Pb2+、Cd2+、Cu2+的吸附过程能较好的符合Freundlich等温模型、准二级动力学模型及粒子内扩散Elovich模型。CNC-g-AA气凝胶对Pb2+、Cd2+、Cu2+去除能力分别达到1026,898.8和872.4mg/g。CNC-g-AA气凝胶对重离子的吸附机理主要通过磺酸盐和羧酸盐基团的静电螯合作用吸附。以CNCs和水溶性CdSe/ZnS量子点为原料,以AA为粘合剂,MBA为交联剂通过自由接枝共聚反应和水热法制备出CNC-g-AA/CdSe/ZnS量子点凝胶。CdSe/ZnS量子点通过化学交联和水热反应附着在多孔的纳米纤维素凝胶结构中。荧光光谱表明,CdSe/ZnS的荧光性能在凝胶的转变过程中没有发生明显的变化,说明CdSe/ZnS量子点已经被掺杂到纳米纤维素凝胶结构中。CNC-g-AA/CdSe/ZnS量子点凝胶能显示出红,黄,蓝,绿四种颜色并具有很好的Pb2+检测性能。

Abstract

qian wei su na mi jing ti (CNCs)shi tian ran yan sheng de ke zai sheng zi yuan ,ju you liang hao de jiang du ,rou ren xing he re wen ding xing 。CNCsyou yu ji da liang 、ke zai sheng 、mo du ji sheng wu jiang jie neng li ,cheng wei na mi sheng wu ji shu ling yu yan jiu de re dian 。dang jin gong ye he shang ye fa zhan dai lai de ran liao wu ran 、chong li zi wu ran ,te bie shi yu ya jia ji lan (MB)、Pb2+、Cd2+、Cu2+xiang guan de wu ran ,dui shui sheng huan jing he ren lei jian kang gou cheng xiang dang da de wei xie 。ci wai ,ji yu CNCsde gao tou ming xing 、sheng wu xiang rong xing ,CNCsyu liang zi dian fu he ke yi zhi bei yi chong xin xing de ying guang na mi cai liao ,ju you du te er you liang de ying guang xing neng 。yi bing xi suan (AA)wei nian ge ji ,N,N-ya jia ji shuang bing xi xian an (MBA)wei jiao lian ji tong guo zi you jie zhi gong ju fan ying jing shui re chu li he leng dong gan zao ge cheng CNC-g-AAshui /qi ning jiao 。CNC-g-AAshui ning jiao zhan xian chu liang hao de li xue jiang du he wang fu ya su neng li ,CNC-g-AAshui ning jiao de duan lie jiang du ke da 0.821MPabing ju dang bian xing neng li zai 40%shi ju you hen hao de wang fu ya su xing neng 。tong guo dui CNC-g-AAqi ning jiao de xing tai jin hang yan jiu fa xian CNC-g-AAqi ning jiao ju you gao kong xi lv de feng wo zhuang jie gou 。CNC-g-AAxuan fu ye ju you jiao gao de zetadian wei ,FT-IRguang pu he 13cNMRgong zhen bo pu biao ming CNC-g-AAqi ning jiao ju you da liang de suo ji guan neng tuan ,zhe xie shi yan jie guo biao ming shi CNC-g-AAqi ning jiao cheng wei yi chong liang hao de xi fu ji de bi yao tiao jian 。CNC-g-AAqi ning jiao de xi shui rong zhang lv biao ming CNC-g-AAqi ning jiao de xi shui rong zhang xing neng yu AAde han liang ,shui re chu li wen du he shi jian you yi ding de ying xiang 。dang CNCsde zhi liang fen shu wei 0.15wt%shi ,CNC-g-AAqi ning jiao de rong zhang bi gao da 495:1。yi CNC-g-AAqi ning jiao zuo wei xi fu ji ,dui MBde xi fu xing neng jin hang fen xi ,xi fu shi yan jie guo biao ming CNC-g-AAqi ning jiao dui MBde xi fu guo cheng neng jiao hao de fu ge Langmuirdeng wen mo xing 、zhun er ji dong li xue mo xing ji li zi nei kuo san Elovichmo xing 。CNC-g-AAqi ning jiao dui MBde qu chu neng li neng da dao 400 mg/g。yi CNC-g-AAqi ning jiao zuo wei xi fu ji dui Pb2+、Cd2+、Cu2+de xi fu xing neng jin hang fen xi ,xi fu shi yan jie guo biao ming CNC-g-AAqi ning jiao dui Pb2+、Cd2+、Cu2+de xi fu guo cheng neng jiao hao de fu ge Freundlichdeng wen mo xing 、zhun er ji dong li xue mo xing ji li zi nei kuo san Elovichmo xing 。CNC-g-AAqi ning jiao dui Pb2+、Cd2+、Cu2+qu chu neng li fen bie da dao 1026,898.8he 872.4mg/g。CNC-g-AAqi ning jiao dui chong li zi de xi fu ji li zhu yao tong guo huang suan yan he suo suan yan ji tuan de jing dian ao ge zuo yong xi fu 。yi CNCshe shui rong xing CdSe/ZnSliang zi dian wei yuan liao ,yi AAwei nian ge ji ,MBAwei jiao lian ji tong guo zi you jie zhi gong ju fan ying he shui re fa zhi bei chu CNC-g-AA/CdSe/ZnSliang zi dian ning jiao 。CdSe/ZnSliang zi dian tong guo hua xue jiao lian he shui re fan ying fu zhao zai duo kong de na mi qian wei su ning jiao jie gou zhong 。ying guang guang pu biao ming ,CdSe/ZnSde ying guang xing neng zai ning jiao de zhuai bian guo cheng zhong mei you fa sheng ming xian de bian hua ,shui ming CdSe/ZnSliang zi dian yi jing bei can za dao na mi qian wei su ning jiao jie gou zhong 。CNC-g-AA/CdSe/ZnSliang zi dian ning jiao neng xian shi chu gong ,huang ,lan ,lu si chong yan se bing ju you hen hao de Pb2+jian ce xing neng 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北林业大学的刘学华,发表于刊物东北林业大学2019-11-18论文,是一篇关于纳米纤维素气凝胶论文,弹性性能论文,吸附性能论文,量子点论文,东北林业大学2019-11-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北林业大学2019-11-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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