论文摘要
采用溶液共混和相转移技术,经二乙烯三胺五乙酸（DTPA）和三聚氰胺（MA）共价键合作用,开展了聚偏氟乙烯（PVDF）树脂的改性研究,应用正交试验优化共混铸液组成,制备了具有螯合配位作用的MA-DTPA/PVDF改性树脂;采用热重分析（TG）、X射线衍射分析（XRD）、傅里叶红外光谱分析（FTIR）、核磁分析（NMR）、扫描电镜（SEM）等手段表征了改性树脂的热稳定性、结构形态、官能基团和组织形貌;开展了改性树脂对Ni2+的静态和动态吸附实验研究,探讨了溶液pH值、金属离子初始浓度、温度等因素对其吸附性能的影响,分析了其吸附特性。MA-DTPA/PVDF改性树脂制备所用共混铸液组成为:二乙烯三胺五乙酸50 g/L、三聚氰胺64 g/L、聚偏氟乙烯100 g/L、聚乙烯吡咯烷酮12.5g/L。TG测试结果表明改性树脂的热稳定性能优良,XRD表征结果表明其晶体结构同PVDF聚合物基本一致,FTIR和NMR测试表明具有螯和配位作用的多氨基多元羧酸基团被成功引入到PVDF树脂中。静态实验研究表明,MA-DTPA/PVDF改性树脂对Ni2+具有优良的吸附性能,其饱和吸附量可达16.68 mg/g;其等温吸附较好地符合Langmuir等温吸附模型,其吸附过程符合准二级动力学方程;热力学参数?G0<0、△H0<0、△S0<0,证实了该改性树脂对Ni2+的吸附为自发的放热过程。吸附柱动态实验结果表明,MA-DTPA/PVDF改性树脂适于处理低浓度含镍废水;吸附时存在最佳进样流速;其动态吸附过程符合Thomas模型。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 重金属离子的来源1.2 重金属离子的危害1.3 含重金属废水的主要处理方法1.3.1 化学法1.3.2 物理化学法1.3.3 生物法1.4 聚偏氟乙烯树脂1.4.1 聚偏氟乙烯树脂简介1.4.2 聚偏氟乙烯改性方法简介1.5 本课题的研究背景和内容1.5.1 本课题研究背景1.5.2 本课题研究内容第2章 MA-DTPA/PVDF 改性树脂的制备2.1 实验方法2.1.1 实验材料的确定2.1.2 制备原理2.1.3 制备过程2.1.4 吸附原理2.2 实验设备与材料2.3 改性树脂组成的优化2.3.1 正交试验表的设计2.3.2 实验过程2.3.3 实验数据分析2.3.4 实验结果2.4 本章小结第3章 MA-DTPA/PVDF 改性树脂的表征3.1 零电荷点3.1.1 零电荷点的测定3.1.2 零电荷点测试结果分析3.2 离子交换容量3.2.1 离子交换容量3.2.2 离子交换容量测定方法与结果3.3 含水量3.3.1 含水量3.3.2 含水量测定方法与结果3.4 热分析3.4.1 热分析测试3.4.2 热分析结果分析3.5 X 射线衍射分析3.5.1 X 射线衍射分析3.5.2 X 射线衍射分析测试结果分析3.6 红外光谱分析3.6.1 红外光谱分析3.6.2 红外光谱测试结果分析3.7 核磁测试3.7.1 核磁测试3.7.2 核磁测试结果分析3.8 扫描电镜测试3.8.1 扫描电镜3.8.2 扫描电镜测试结果分析3.9 BET 比表面积测试3.9.1 BET 理论及测试条件3.9.2 BET 结果分析3.10 本章小结第4章 MA-DTPA/PVDF 改性树脂对镍离子的静态吸附研究4.1 实验材料和仪器4.2 实验方法4.2.1 pH 值对吸附性能的影响4.2.2 温度对吸附性能的影响4.2.3 初始浓度对吸附性能的影响4.3 改性树脂对镍离子静态吸附结果分析4.3.1 pH 值对吸附性能的影响及动力学研究4.3.2 温度对吸附性能的影响及动力学研究4.3.3 初始浓度对吸附性能的影响及动力学研究4.3.4 初始浓度对改性PVDF 树脂吸附性能的热力学分析4.4 本章小结第5章 MA-DTPA/PVDF 改性树脂对镍离子的动态吸附研究5.1 引言5.2 实验仪器5.3 实验方法2+初始浓度对吸附性能的影响'>5.3.1 Ni2+初始浓度对吸附性能的影响5.3.2 进样速度对吸附性能的影响5.3.3 树脂填充高度对吸附性能的影响2+动态吸附结果分析'>5.4 改性树脂对NI2+动态吸附结果分析5.4.1 理论模型2+初始浓度对吸附性能的影响'>5.4.2 Ni2+初始浓度对吸附性能的影响5.4.3 进样速度对吸附性能的影响5.4.4 不同树脂填充高度对吸附性能的影响5.5 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间的主要成果致谢作者简介
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二乙烯三胺五乙酸改性聚偏氟乙烯树脂吸附镍离子的研究
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