论文部分内容阅读
通过采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等表征手段对纤维素-g-聚丙烯酸／丙烯酰胺／蒙脱土纳米复合吸附剂(LNC-g-PAA/AM/MMT)的结构进行表征。讨论了丙烯酸与丙烯酰胺的投料比、丙烯酸单体浓度、中和度、引发剂含量、交联剂含量及蒙脱土含量等制备条件对纤维基纳米复合吸附剂吸附亚甲基蓝和碱性品红染料吸附性能的影响,确定纤维基纳米复合吸附剂的最佳制备条件。并讨论了最佳制备条件下,染料溶液初始浓度、吸附时间、吸附温度及染料溶液pH值等吸附条件对纤维素基纳米复合吸附剂的吸附性能的影响,对其吸附动力学和吸附等温线进行研究。在最佳吸附条件的基础上初步研究了纤维基纳米复合吸附剂的解吸性能。考察盐酸浓度、解吸温度及解吸时间等解吸条件对LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂解吸性能的影响,确定最佳解吸条件并探索其吸附可再生性。本论文的主要研究结果如下：一、对LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂的结构进行表征并研究了制备条件对亚甲基蓝染料和碱性品红染料吸附性能的影响。1、表征结果显示：纤维素-g-聚丙烯酸／丙烯酰胺(LNC-g-PAA/AM)共聚物通过破坏蒙脱土的晶体结构插入到蒙脱土层间,形成相对稳定的插层-剥离型结构。2、研究结果表明：LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂的最佳制备条件为丙烯酸与丙烯酰胺的投料比为8：1,单体浓度24%,中和度50%,引发剂用量0.30%,交联剂用量0.03%,蒙脱土用量25%时,LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂对亚甲基蓝染料的吸附量高达2038.7mg/g；对碱性品红染料的吸附量为2912.65mg/g。二、研究了最佳制备条件下,LNC-g-PAA/AM/MMT(?)内米复合吸附剂对亚甲基蓝染料、碱性品红染料及混合染料中亚甲基蓝和碱性品红染料的吸附性能的影响,并讨论了亚甲基蓝染料和碱性品红染料的吸附动力学和吸附等温线。1、吸附实验讨论了亚甲基蓝染料溶液初始浓度、吸附时间、吸附温度及染料溶液pH值等吸附条件对LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂吸附性能的影响。结果显示：当染料溶液初始浓度2500mg/L,吸附时间120mmin,吸附温度30℃,pH值为5时,LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂对亚甲基蓝染料的吸附量可达2038.70mg/g；整个吸附流程很好地吻合伪二级动力学模型和Langmuir等温线。2、吸附实验研究了碱性品红染料溶液初始浓度,吸附时间,吸附温度及染料溶液pH值等吸附条件对LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂性能的研究。研究结果显示：当染料溶液初始浓度3250mg/L,吸附时间120mmin,吸附温度30℃,pH值为5.5时,LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂对碱性品红染料的吸附量可达2912.65mg/g；整个吸附流程很好地吻合伪二级动力学模型和Langmuir等温线。3、吸附实验研究了亚甲基蓝和碱性品红混合染料溶液的初始浓度,吸附时间,吸附温度,混合染料溶液pH值等条件对LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂吸附亚甲基蓝和碱性品红染料吸附量的影响。结果表明：亚甲基蓝／碱性品红混合染料的初始浓度比值为2/3,混合溶液初始浓度为1800/2700(mg/1),吸附时间120min,吸附温度30℃,pH值为5.5时,LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂对混合溶液中亚甲基蓝和碱性品红染料的吸附量达到最大,该吸附剂对亚甲基蓝染料的吸附量为1295.6mg/g,对碱性品红染料的吸附量为2547mg/g。三、研究了盐酸浓度、解吸温度、解吸时间等解吸条件对LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂对亚甲基蓝和碱性品红染料解吸率的影响,和可再生性。1、解吸结果表明：恒温水浴震荡条件下,采用盐酸浓度为0.05mol/L,解吸温度30℃,解吸时间120min时,LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂对亚甲基蓝染料的解吸率高达73.16%。超声波条件下,解吸30min时,LNC-g-PAA/AM/MMT纳米复合吸附剂对亚甲基蓝染料的解吸率可达73.23%。循环解吸吸附实验结果表明：LNC-g-PAA/AM/MMT可以循环解吸吸附4次,脱附率达61.90%。2、解吸结果显示：盐酸浓度为0.075mol/L,解吸温度为30℃,解吸时间为120min,解吸率高达73.22%。循环解吸吸附实验结果表明：LNC-g-PAA/AM/MMT可以循环脱附吸附4次,脱附率仍达65.24%。