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、近年來,紡織、塑料、造紙、印刷及食品等化學(xué)工業(yè)所排放的廢水中含有的染料及重金屬離子日益增加,不僅造成了環(huán)境污染,而且給人類的健康帶來了巨大危害。因此,開發(fā)高效廉價(jià)的染料和重金屬離子去除方法成為亟待解決的問題。由于具備低成本、對(duì)毒性污染物不敏感、流程簡單靈活等優(yōu)勢(shì),吸附法成為去除染料和重金屬離子最常用的方法。最近,具有較大比表面積及眾多吸附位點(diǎn)的納米吸附劑受到越來越多的關(guān)注。
  本論文以納米微晶纖維素(NCC)為原料,首先對(duì)其進(jìn)行

2、高碘酸鹽氧化,制得二醛納米纖維素(DANC)。然后,利用席夫堿反應(yīng)將乙二胺接枝到DANC上,得到具有游離氨基的氨基納米纖維素(ANCC)。最后,將ANCC用作陰離子染料及鉻離子的吸附劑,并研究其吸附性能及機(jī)理。
  首先,采用硫酸水解法將漂白闊葉木硫酸鹽漿(BHKP)水解,得到初始原料NCC。利用NaIO4氧化NCC,生成DANC,探討了NaIO4用量、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)DANC醛基含量、Zeta電位、結(jié)晶指數(shù)及晶粒尺寸的影響,

3、并通過FT-IR、XRD和TGA對(duì)產(chǎn)物性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明,隨著 NaIO4用量的增加,DANC的醛基含量逐漸增加;延長反應(yīng)時(shí)間可以提高產(chǎn)物的醛基含量;在溫度為40℃以下時(shí),提高溫度會(huì)促進(jìn)氧化反應(yīng)的進(jìn)行,而當(dāng)溫度超過40℃,提高溫度反而會(huì)抑制反應(yīng)的進(jìn)行。在NaIO4用量為6 mmol/g、反應(yīng)時(shí)間為48 h、反應(yīng)溫度為40℃時(shí),經(jīng)過氧化改性所得的產(chǎn)物 DANC的醛基含量為105.1%、Zeta電位為-19.5 mV。FT-IR分析表明

4、,NCC經(jīng)NaIO4氧化后,在其表面成功地引入了醛基。XRD分析表明,DANC的晶型沒發(fā)生變化,仍保持纖維素-I晶型。但與NCC相比,其結(jié)晶指數(shù)有所降低,且隨著 NaIO4用量的增加,結(jié)晶指數(shù)逐漸下降。熱重分析結(jié)果顯示,經(jīng) NaIO4氧化后,DANC的熱穩(wěn)定性降低。隨著 NaIO4用量的增加,其初始降解溫度逐漸降低。
  然后,利用乙二胺通過席夫堿反應(yīng)對(duì)DANC進(jìn)行氨基化改性,獲得具有游離氨基的氨基納米纖維素(ANCC)。探討了乙

5、二胺用量對(duì)產(chǎn)物得率、氨基含量和Zeta電位的影響,并通過FT-IR、XRD、TGA、AFM和元素分析對(duì)產(chǎn)物性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明,隨著乙二胺用量的增加,ANCC的氨基含量和Zeta電位亦逐漸增加。FT-IR分析表明,DANC經(jīng)氨基化改性后,成功地引入了氨基。標(biāo)準(zhǔn)茚三酮顯色檢測(cè)驗(yàn)證了產(chǎn)物中游離氨基的存在。XRD分析表明,ANCC的晶型沒發(fā)生變化,仍保持纖維素-I晶型。AFM圖片顯示,由于樣品表面親水性氨基的引入,ANCC的分散性有所提高。

6、但與NCC相比,其粒徑有所降低。
  最后,將ANCC用作陰離子染料和鉻離子的吸附劑,探討了ANCC用量、吸附時(shí)間及反應(yīng)體系pH對(duì)吸附效果的影響,并對(duì)吸附等溫線和吸附動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,較大的ANCC用量、較長的吸附時(shí)間及酸性條件下,ANCC對(duì)酸性大紅GR具有較好的吸附效果。當(dāng)ANCC用量從0.5 g/L增加到1.0 g/L時(shí),脫色率由62%增長至100%;pH為4.7時(shí),ANCC對(duì)酸性大紅GR的脫色率為67.3%。ANC

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