2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、環(huán)糊精作為第二代超分子主體化合物,以其獨(dú)特的內(nèi)疏水、外親水的結(jié)構(gòu),具有分子識別功能,能夠與多種化合物形成主客體包合物。Fe3O4磁性納米粒子除具備納米材料的基本特性外,還兼具優(yōu)良的磁學(xué)性質(zhì)。將環(huán)糊精與磁性納米材料相結(jié)合,形成環(huán)糊精及其衍生物功能化的磁性納米復(fù)合物,可充分利用磁分離技術(shù)和超分子物質(zhì)的功能,在眾多領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。本文著重探討了環(huán)糊精功能化的磁性納米復(fù)合物對污染物的吸附性能,主要的研究內(nèi)容如下:
  第一章:簡

2、述了環(huán)糊精的發(fā)展歷史、環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及改性環(huán)糊精的制備與應(yīng)用;概述了Fe3O4磁性納米粒子的性質(zhì)、制備和改性方法,著重綜述了環(huán)糊精功能化的磁性納米復(fù)合物的研究進(jìn)展,尤其是其在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用。
  第二章:基于SN2取代反應(yīng)制備得到了羧甲基-β-環(huán)糊精(CM-β-CD),并將其與Fe3+,F(xiàn)e2+在堿液中混合均勻,采用共沉淀法,一步反應(yīng)得到了羧甲基-β-環(huán)糊精/Fe3O4磁性納米復(fù)合物(CM-β-CD-MNPs),并分別運(yùn)用透

3、射電子顯微鏡(TEM),傅里葉變換紅外光譜(FTIR),粒度分析儀,熱重分析儀(TGA)及振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)表征了復(fù)合物的形貌、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。TEM測定結(jié)果表明CM-β-CD-MNPs磁性納米復(fù)合物的平均直徑約為12nm。通過 FTIR、TGA及 Zata電位的分析,可以推斷出CM-β-CD已經(jīng)被成功修飾在 MNPs表面,且 CM-β-CD在復(fù)合物中的含量約為33mg/g。VSM的結(jié)果表明 CM-β-CD-MNPs呈超順磁性,可在外

4、加磁場的作用下,迅速與溶液分離。
  第三章:考察了CM-β-CD-MNPs磁性納米復(fù)合物對羅丹明B的吸附性能。當(dāng)溫度為25℃,pH=6時(shí),吸附最佳,且吸附在1h時(shí)達(dá)到平衡,準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)模型能夠更好的模擬CM-β-CD-MNPs的吸附過程。由Langmuir等溫吸附方程計(jì)算得出CM-β-CD-MNPs對羅丹明B的最大吸附量為135.1mg/g,吸附屬于單分子層吸附。CM-β-CD-MNPs有效利用了磁分離技術(shù)和環(huán)糊精對污染物分子的

5、包接作用,有望在染料廢水治理中發(fā)揮重要的作用。
  第四章:采用一步反應(yīng)法制備得到了交聯(lián)羧甲基-β-環(huán)糊精/Fe3O4磁性納米復(fù)合物(CM-β-CDP-MNPs),并運(yùn)用多種表征手段對MNPs和CM-β-CDP-MNPs進(jìn)行了表征和比較。其中,TEM的表征結(jié)果顯示CM-β-CDP-MNPs的平均粒徑約為12nm。而DLS對二者的流體力學(xué)直徑測定結(jié)果高于TEM測定的平均粒徑,這主要是由于溶劑的影響。通過FTIR、TGA、Zata電位

6、的分析,得出CM-β-CDP被成功修飾在MNPs表面,且CM-β-CDP在復(fù)合物中的含量約為45mg/g。VSM的結(jié)果表明CM-β-CDP-MNPs呈超順磁性,在外加磁場的作用下,能夠迅速被分離。這些研究結(jié)果為磁性納米復(fù)合物的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
  第五章:選取間苯二酚和雙酚A作為酚類污染物中的模型分子,考察了CM-β-CDP-MNPs的吸附性能。重點(diǎn)研究了pH值對吸附量的影響,分析了吸附動(dòng)力學(xué)和吸附等溫線,探究了CM-β-C

7、DP-MNPs的再生循環(huán)利用性能。實(shí)驗(yàn)表明, CM-β-CDP-MNPs對間苯二酚和雙酚A有良好的吸附性能,pH=5時(shí),吸附量最大。吸附等溫線符合Langmuir等溫吸附模型,且對間苯二酚和雙酚A的最大吸附量分別為114.91mg/g和74.63mg/g。由吸附動(dòng)力學(xué)模型擬合得到,CM-β-CDP-MNPs的吸附同時(shí)存在著化學(xué)吸附和顆粒內(nèi)擴(kuò)散過程。CM-β-CDP-MNPs磁性納米復(fù)合材料在結(jié)合磁分離和環(huán)糊精的包合作用基礎(chǔ)上,充分增大了

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