新型季铵类吸附剂的制备及其性能研究

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1、卜图分类号：X703学校代码：10856学号：M040112110硕士学位论文Master’sThesis新型季铵类吸附剂的制备论文题目及其性能研究^„材料物理与化学专业________________________姚伟作者姓名________________________饶品华指导教师________________________完成日期2G14年12月上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容

2、外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：㈨if年彡月丨P曰上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并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。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和

3、汇编本学位论文。保密□，在___年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密(请在以上方框内打“V”）学位论文作者签名：#衫!7曰期：71^年彡月川曰中图分类号：X703学校代码：10856学号：M040112110上海工程技术大学硕士学位论文新型季铵类吸附剂的制备及其性能研究作者姓名：姚伟指导教师：饶品华专业：材料物理与化学学院：化学化工学院申请学位：工学硕士完成时间：2014年12月评阅人：李银生张文启答辩委员会主席：薛罡成员：李银生，张文启丁德润，孙彦刚UniversityCode：10856St

4、udentID:M040112110PreparationandperformancesofadsorbentswithquaternaryammoniumCandidate:YaoWeiSupervisor:RaoPinhuaMaterialsPhysicsMajor:andChemistryChemistry&chemicalengineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014新型季铵类吸附

5、剂的制备及其性能研究摘要随着中国经济的快速发展，环境污染已逐渐成为大家所关注的重要问题，其中水体污染是环境污染的一种主要形式。通常，水体污染物根据其在水体中是否电离可分为离子型污染物和非离子型污染物，离子型污染物又可分为阴离子污染物和阳离子污染物。与阳离子污染物相比，阴离子污染物相对更难以去除。吸附方法是去除污染物的一种常见方法，具有低成本、可回收等优点。合成具有良好吸附效能的吸附剂是关键。本论文设计并合成了四种季铵类吸附剂并应用于水体中阴离子污染物的去除，取得了良好效果。具体实验结果如下：（1）以磁

6、性多孔硅为载体，分步接枝3-氨丙基三乙氧基硅烷和三聚氯氰，并用三乙胺原位季铵化接枝材料，制备出带有稳定正电荷的磁性季铵类氧化硅吸附剂：以磁性壳聚糖为载体，接枝三聚氯氰，并用三乙胺原位季铵化接枝材料，制备出带有稳定正电荷的磁性季铵类壳聚糖吸附剂；以(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵和N-异丙基丙烯酰胺为单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，制备出带有稳定正电荷的磁性季铵类温敏水凝胶；以联吡啶、二溴乙烷、硫酸铜为单体，制备出带有稳定正电荷的季铵化有机金属吸附剂。（2）采用不同的表征手段包括傅里叶红外光谱

7、（FTIR）、带有能谱的扫描电子显微镜(SEM-EDX)、Zeta电位分析、热失重分析(TGA)，X射线粉末衍射仪（XRD）等来表征以上吸附剂表面所带官能团、表面形貌、元素组成、表面电荷、有机物含量以及晶型结构等。（3）将所制备的季铵类吸附剂用于对水体中阴离子污染物的去除，获得了良好的效果。结果如下：用季铵化磁性硅吸附水体中Cr（VI），其吸附量可达到26.81mg/g；用季铵化磁性壳聚糖吸附水体中Cr（VI）和P（V），其饱和吸附量分别达到86.27mg/g和120.77mg/g；将磁性温敏阳离子水

8、凝胶应用于对水体中Cr（VI）和阴离子染料(活性艳红染料)进行吸附，其饱和吸附量分别是200mg/g和1428.57mg/g；用季铵化铜基有机金属材料吸附水体中的Cr（VI）、P（V）和腐I殖酸，其饱和吸附量分别达到42.98mg/g、76mg/g、15.23mg/g。此外，我们还详细评价了所制备的季铵类吸附剂材料的吸附性能，包括吸附动力学、吸附热力学、环境条件的影响（如pH、电解质、离子强度）以及解吸效果等，结果表明：季铵类吸附剂对以上污染物的的吸附机