改性聚丙烯无纺布膜对水体污染物的吸附及催化性能研究

来源 :上海师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:fayeming
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随着工业化进程加快,纺织业市场需求量不断扩大,生态环境中存在大量难处理的印染纺织废水。本文以聚丙烯无纺布织物(PP)为基材,通过辐射接枝的手段接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行预处理,后续分别选择胺类和β-环糊精,针对GMA支链的环氧基团进行开环,分别制备了用于催化还原4-硝基苯酚的PP-g-EDA@Ag/Cu、PP-g-DEA@Ag/Cu和用于吸附双酚A和其他染料的PP-g-βCD。本论文主要从以下三方面进行研究:在第一块工作中,氨基可以对GMA支链的环氧基团进行开环,我们选择方便且绿色环保的接枝方法和还原策略将双金属Ag-Cu纳米颗粒固定在聚丙烯(PP)无纺布织物上。所制备的样品通过多种表征手段,包括FE-SEM,XRD,EDX,XPS和FT-IR,均证明了其接枝的基团和特征。我们制备的样品对高浓度的4-NP的催化还原表现出优异的活性,并证明了Ag和Cu纳米颗粒之间的协同作用。整个催化还原反应遵循拟一级动力学原理,即使在连续15次循环后仍能保留高效的转化率。这些结论表明,具有Ag-Cu纳米颗粒的PP基复合催化材料在4-硝基苯酚还原反应中有效地提供了优良的催化效率和稳定性,并且该PP基复合材料在实际应用中能够用于复杂废水的处理。在接下来的工作中,我们发现β-环糊精带有大量羟基,且羟基对GMA支链的环氧基团同样能够开环。通过一锅法化学开环可以轻松制备出β-CD接枝的PP-g-GMA织物(PP-g-βCD)。通过FTIR、SEM、水接触角、zeta电势测量等方法对复合材料的表征和性能进行了测试。整个吸附过程在24小时内达到平衡值,并遵循伪二级动力学模型。在BPA的单一吸附系统中,最大拟合吸附容量达到106.7058 mg/g,其实验的等温线可以判断为Langmuir模型。在第三块工作中,选择BPA与其他染料、重金属离子组成二元吸附系统,我们的吸附材料仍保持出色的吸附性能。在对我们的吸附材料的再生测试中研究发现,乙醇和盐酸混合物处理PP-g-βCD织物复合材料的结果令我们非常满意。以上结果表明,我们的PP-g-βCD织物复合材料可作为一种环保且可持续的吸附剂,可应用于单一和复杂的污水处理。
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