改性泡沫对水溶液中重金属离子的吸附研究

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1、硕士学位论文改性泡沫对水溶液中重金属离子的吸附研究作者姓名黄健学科专业材料学（高分子）指导教师王朝阳教授所在学院材料科学与工程论文提交日期2018年4月12日TheadsorptionresearchofheavymetalionsinaqueoussolutionbymodifiedspongesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangJianSupervisor：Prof.WangChaoyangSouthChinaUniversityof

2、TechnologyGuangzhou,China分类号；ＴＱ３２学校代号：１０５６１学号；２０１４２３００５１８２华南理工大学硕士学位论文改性泡沬对水＋重金属离子的暖隱研究作者姓名：黄健指导教师姓名、职称：王朝阳教授申请学位级别：硕士学位学科专业名称：材料学研究方向：高分子ｓ论文提交日期：２０１８年４月１２日论文答辩日期：２０１８年５月３１日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席匕委员：孩，知华南理工大学学位论文原创性声

3、明ｉ本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外包含任，本论文不何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：ｆＨ日期：邛咚年５月幻日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，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关

4、部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论一文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。本学位论文属于：□保密，（校保密委员会审定为涉密学位时间：＿年＿月＿日）ｉ于＿年＿月＿日解密后适用本授权书。１ｕ不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社Ｉ全文出版和编入ＣＮＫＩ《

5、中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分｜内容。“”（请在以上相应方框内打Ｖ）ＩＬ！作者签名：囔後曰期：２广ｊ指导教师签名：Ｈ日期Ｌ摘要水是生命之源。人类在很长的一段工业化进程上，没有意识到环境保护的重要性，对水资源的利用也颇为鲁莽。作为代价，水体出现了不同程度的污染，其中污水中的重金属污染，已经对公共卫生安全和生态环境构成了重大威胁。找出治理重金属水体污染的方法势不容缓，关乎着社会的可持续发展。吸附作为一种行之有效处理污水中重金属离子的方法，在工业和研究中都备受关注。理想

6、的吸附剂需要满足高孔隙率、高比表面、优秀的离子螯合力、低能源消耗、环境友好、低成本等等条件。依据这些条件，我们可以有针对性设计出具有一定应用价值的吸附剂。泡沫以其极高的比表面积和高孔隙率，进行改性后在吸附上会有很大的优势。本论文的研究工作如下：1.在原始三聚氰胺甲醛（MF）泡沫的基础上，通过层层改性，依次往泡沫上接枝了硅烷、聚乙烯亚胺（PEI）和二硫化碳（CS2），各个阶段的改性泡沫依次被命名为MF-NH2泡沫、MF-PEI泡沫和MF-PEI/CS2泡沫。MF-PEI/CS2泡沫选定了pH值、初始离子浓度和吸附时间作

7、为变量，考察了它们对铜离子吸附的影响，还做了共离子实验以及再生实验。实验结果表明，MF-PEI/CS2泡沫对铜离子具有快速吸附的能力，并且在共离子实验中对铜离子表现出了选择吸附性。2.金属有机框架材料是一种新型的晶体材料，由金属离子和有机配体自组装而成，吸附性能好。ZIF-8是金属有机框架材料中比较典型的一种，金属中心是锌，有机配体是咪唑及其衍生物。我们在水相中制备了直径200nm左右的ZIF-8粉末，并将ZIF-8通过物理吸附搭载到了聚氨酯泡沫骨架上，再以聚多巴胺作为保护层，得到ZIF-8搭载量质量分数可达20%的

8、复合吸附材料。分别做了铜离子和苯并三唑的吸附实验，考察了pH值、吸附时间、初始离子浓度与吸附量的相关关系，并使用了Langmuir和Freundlich这两个模型对吸附数据进行了拟合。改性聚氨酯泡沫对铜离子和苯并三唑都表现出了较好的吸附能力。关键词：三聚氰胺甲醛泡沫；聚氨酯泡沫；吸附IAbstractWateristhesourceoflive