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改性聚丙烯腈纤维对染料及金属离子的吸附性能研究

王晓俊

  本论文主要研究了基于聚丙烯腈纤维的改性,及改性后对活性染料和金属离子的吸附性能。 首先,本文以聚丙烯腈纤维为基体,通过胺化反应、酰胺化反应和羧甲基化反应制备了一系列离子交换与吸附纤维,并分别研究了反应浓度、温度、时间等条件对制备功能化纤维的影响。实验表明:随着改性剂分子量的增大,胺化反应所需条件越来越高,反应温度对胺化反应影响最大,酰胺化反应时溶剂为CHCl3和DMF的混合溶剂,而羧甲基化反应受氯乙酸浓度和溶液pH影响显著。同时对不同时期产物分别用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱(FT-IR)和热重(TG)进行了结构表征。 其次,对改性纤维分别进行了吸附实验,测定了其饱和单位吸附以及吸附率。实验结果表明,胺化改性后,其对阴离子染料有一定的吸附能力。在一定范围内,胺化改性纤维增重越多,吸附能力越强。此外,吸附剂越少、被吸附物质浓度越大,单位吸附量就越多。对胺化改性纤维进行封端后其吸附能力进一步增强,并能对弱极性有机物有一定吸附能力,其吸附动力学曲线符合拟二级动力学模型。同时研究了pH对吸附的影响,结果表明在一定范围内,pH越大,单位吸附越少。对不同阴离子染料,其吸附平衡时间和饱和吸附量随染料的极性和分子大小不同而不同,改性纤维对低浓度染料可以吸附至浓度ppm级,同时吸收率达96.5%。 羧基改性纤维对阳离子染料亚甲基蓝(MB)有一定的吸附能力,吸附速率较快、饱和吸附量大、去除率可达99.2%,吸附平衡时MB浓度至ppm级。同时该纤维对重金属离子有很好的螯合作用,饱和吸附大,当pH=6.2时吸附性能最好。……   
[关键词]:聚丙烯腈纤维;吸附;染料;金属离子
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津大学2010年
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