pp-st-dvb基强酸离子交换纤维制备工艺优化及其应用研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTechnologicalOptimizationofthePreparationandApplicationofPP-·St--DVBBasedStrongAcidIonExchangeFiberByJunboFengSupervisor：Prof．SiguoYuanDoc．CongzhangZhouChemicalEngineering一SchoolofChemicalEngineeringandEnergyMay，2014学位论文原创性声明本人郑重声

2、明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑』，I'1大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、

3、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日摘要离子交换纤维是一种新型功能高分子材料。与传统颗粒状离子交换材料相比，它具有传质距离短，外比表面积大，吸附解脱速率快等优势。其中强酸离子交换纤维具有广泛的适用性和优异吸附性能，已被广泛应用到水软化、环境保护、资源的回收和利用等方面。但是，由于工业化生产成本太高，这严重制约着强酸离子交换纤维的推广。本文在原有制备工艺基础上提出了对强酸离子交换纤维制备工艺的优化改进。第一步

4、，60Co-1,射线预辐射PP纤维引发共聚反应接枝苯乙烯和二乙烯基苯制备PP．St．DVB纤维；第二步，用氯磺酸磺化PP．St．DVB纤维制备PP．St。DVB基强酸离子交换纤维。预辐射接枝制备PP．St．DVB纤维均聚物含量低，工艺可控性强：氯磺酸磺化接枝纤维效率高，几乎可以与接枝物中苯环等摩尔量反应，废酸量少。制备出的PP．St．DVB基强酸离子交换纤维交换容量高、机械强度高、化学稳定性好，生产成本低。用FTIR、SEM、TG．DTG、元素分析和化学滴定法对所制备强酸离子交换纤维的化学结构、热稳定性、元素含量、交换容量进行表征。结果表明，在270℃下磺酸基团不会脱

5、落，热稳定性良好，最高交换容量达到3．50mmol／g．本纤维对废水中氨氮表现出优良的吸附性能，最大静态吸附量达到36．6mg／g，其对废水中氨氮的吸附机理更符合Freundlich等温吸附模型。本纤维对氨氮吸附速率非常快，20分钟能够达到吸附平衡。其动力学吸附模型能够良好吻合准二级动力学模型。经过6次吸附和洗脱实验循环，15min内再生率达到80％以上，且吸附容量没有变化，在处理氨氮废水中有良好的工业化应用前景。关键词：聚丙烯纤维预辐射磺化反应氨氮废水离子交换纤维AbstractTheionexchangefiberisanovelhigh-techfunction

6、alpolymericmaterial，whichpossessesincomparablepropertiessuchasshorttransitdistance，highselectivity,andfastadsorptionanddesorptionrate，comparedwiththetraditionalgranularionexchangematerial．Therefore，thestrongacidionexchangefiberhasbeenwidelyappliedtothefieldofwatersoftening，environmental

7、protection，resourcerecoveryandutilization，etc．However,duetothehighcostofindustrialproduction，theapplicationofstrongacidionexchangefibersislimitedseverely．Inthisthesis，theefforthasbeenmadetooptimizetheoriginalpreparationprocessofthestrongacidionexchangefiber．Firstofall，polypropy