| 乳液模板法可控构筑环保型多孔吸附剂及其性能研究 | |
| Alternative Title | 无 |
逯桃桃
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| Thesis Advisor | 齐彦兴 ; 王爱勤 |
| 2019-05-20 | |
| Degree Grantor | 中国科学院大学 |
| Place of Conferral | 北京 |
| Degree Name | 理学博士 |
| Degree Discipline | 物理化学 |
| The second department | 环境材料与生态化学研究发展中心 |
| Keyword | Pickering乳液/泡沫 模板法 多孔吸附剂 吸附 Pickering emulsion/foam Template method Porous adsorbent Adsorption |
| Abstract | 近年来，有机多孔聚合物因其具有可控的孔结构、可调的表面功能基团、可设计的化学组成、较稳定的物化性质等优点，在吸附领域受到广泛关注。本论文在综述前人工作的基础上，从环境保护和经济的角度出发，重点聚焦于多孔吸附剂的构筑策略及孔结构的调控，并评价其吸附性能。取得的主要研究结果如下： 1.通过Pickering高内相乳液模板法，以对二甲苯（PX）为有机分散相，有机硅烷修饰的Fe3O4纳米粒子为稳定粒子，以天然高分子壳聚糖（CTS）为接枝骨架，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为功能性单体，成功制备了一种新型磁性多孔吸附剂CTS-g-AMPS。通过改变稳定粒子含量、助表面活性剂用量和内相体积分数调控材料的孔结构，并将其应用于吸附水体中四环素（TC）、金霉素（CTC）、灿烂绿（BG）、亚甲基蓝（MB）和甲基绿（MG）。此外，基于聚苯胺（PAN）制备方法简单，环境稳定性好，可以和金属离子发生配位等特点，将苯胺作为一种功能型的可聚合单体，在多孔材料CTS-g-AMPS表面原位聚合，成功制备了聚苯胺功能化的多孔吸附剂CTS-g-AMPS@PANI，并应用于水中Sr2+的吸附去除。 2.采用酵母菌（P-Yeast）作为稳定粒子，菜籽油为分散相，基于P-Yeast与单体丙烯酸（AA）之间的相互作用，在未添加任何表面活性剂的条件下，成功制备了环境友好Pickeirng高内相乳液。通过改变P-Yeast与AA之间的相互作用即时调控该水包油Pickering高内相乳液的稳定性。以该Pickering乳液为模板，聚合制得具有连通孔结构多孔吸附剂P-Yeast-PAA，并系统评价其对水体系中放射性元素Rb+、Cs+和Sr2+的吸附性能。 3.采用CTS作为稳定粒子，玉米油为分散相，制备水包油Pickering中内相乳液。改变CTS的链长短及pH值可调控乳液液滴大小。通过该乳液模板法成功制备孔结构可调的多孔吸附剂，并有效吸附水中MB、MG以及Rb+、Cs+和Sr2+。 4.通过CTS调控磁性酵母菌（MY）表面润湿性，以大豆油为分散相，成功制备了CTS和MY协同稳定的水包油Pickeirng中内相乳液。改变MY与CTS之间的相互作用及体系pH值，可调控Pickering中内相乳液的稳定性及液滴大小。以该Pickering乳液为模板，成功制备了孔结构可控的磁性多孔吸附剂（MSPA），其孔结构可通过MY与CTS的相对用量及体系pH值调控。MSPA可高效吸附水体中Rb+和Sr2+。 5.利用凹凸棒石（APT）与CTS间的弱相互作用力，成功制备了稳定的Pickering中内相乳液。基于CTS的pH敏感性，通过pH诱导APT和CTS的不同形式的组装，形成具有不同液滴大小的Pickering中内相乳液。通过该乳液模板法成功制备了具有高度连通孔结构的多级孔吸附剂CTS-g-PAM/APT，可快速高效吸附水溶液中Cd2+、Pb2+、Rb+和Cs+。 6.基于APT稳定的Pickering泡沫模板法成功制备多孔吸附剂，并有效吸附水体CTC和MB。吸附CTC和MB的废弃吸附剂经适当的温度热再生后，可进一步有效吸附水体重金属离子Pb2+、Cd2+和Cu2+，实现废弃吸附剂的循环再利用，有效降低成本。 |
| Other Abstract | 无 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/26299 |
| Collection | 精细石油化工中间体国家工程研究中心（ERC） |
| Affiliation | 1.中国科学院兰州化学物理研究所; 2.中国科学院大学 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 逯桃桃. 乳液模板法可控构筑环保型多孔吸附剂及其性能研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2019. |
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