重金屬離子螯合納米纖維的制備及吸附性能研究.pdf

1、重金屬離子螯合納米纖維的制備及吸附性能研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：童蘭艷指導(dǎo)教師：陳際達(dá)教授學(xué)位類別：工程碩士（化學(xué)工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院二O一四年十一月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，重金屬污染問題日益嚴(yán)重，重金屬是一種無法被微生物降解的有毒污染物，而且可以通過食物鏈進(jìn)行富集，最終危害人類的健康與安全。故研究綠色、高效的重金屬治理技術(shù)，制備高效、可循環(huán)利用的吸附材料，在重金屬污染的治理以

2、及重金屬離子的回收利用方面具有重大意義。本課題制備了鉛離子印跡納米纖維和氨基乙酸型納米纖維，以人工模擬重金屬離子為吸附對(duì)象，考察了納米纖維膜對(duì)模擬廢水中金屬離子的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、選擇性、再生等吸附性能，其主要結(jié)果如下：（1）在PAN（聚丙烯腈）濃度為9~10%，電壓為23kV，接收距離為10cm，流速為0.3mLh的實(shí)驗(yàn)條件下，采用高壓靜電紡絲技術(shù)，可制備出直徑為25030nm的PAN納米纖維。（2）PAN納米纖維經(jīng)二乙烯三胺交聯(lián)，用鹽

3、酸羥胺功能化后，可以制備出含偕胺肟基的功能化納米纖維。在鹽酸羥胺濃度為3gL、溶液pH值為6.8、功能化溫度為80℃、反應(yīng)時(shí)間3h的條件下，獲得腈基轉(zhuǎn)化率為60%的功能化納米纖維。（3）含偕胺肟基的功能化納米纖維與Pb2絡(luò)合、戊二醛交聯(lián)、鹽酸溶液洗脫等步驟，成功制備出相貌良好的表面鉛離子印跡納米螯合纖維。（4）鉛離子印跡納米纖維吸附容量高（鉛離子最大吸附容量達(dá)到580mgg）、吸附速率快（約15min達(dá)到吸附平衡）；在競(jìng)爭(zhēng)離子存在的混合

4、溶液（Pb(II)Cu(II)Pb(II)Ni(II)和Pb(II)Cd(II)）中，對(duì)鉛吸附的選擇性系數(shù)高（KPb(II)Cu(II)、KPb(II)Ni(II)、KPb(II)Cd(II)分別為47、101和162）；吸附過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Langmiur模型；吸附屬于吸熱反應(yīng)，即吸附量隨溫度升高而增大；經(jīng)40次吸附解析循環(huán)后，鉛離子印跡納米纖維吸附容量沒有顯著降低，表明該纖維膜有很好的重復(fù)利用性能。(5)以氯乙酸鈉功能化P