胺化木质素及衍生物在吸附去除Pb 2+ 和制备纳米银中的应用性能研究

发布时间：2024-03-25 05:12

　　木质素分子结构中含有大量的醇羟基、酚羟基、羰基、甲氧基及少量的羧基等官能团,能够络合吸附重金属离子和还原贵金属离子,对环境保护和资源利用方面有重要意义。但是碱木质素自身聚集严重,大量官能团被包埋在聚集体内部,因而限制了其吸附重金属离子和还原贵金属离子的能力。本文通过化学改性,制备得到对重金属离子和贵金属离子有良好去除和还原效果的改性木质素,进一步提高其应用价值和拓宽应用领域。在碱木质素上通过羧甲基化改性引入大量羧基,既能增加吸附位点,同时又能提高水溶性,从而提高吸附作用面积,能有效提高碱木质素对Pb²⁺的吸附容量。但是受限于吸附后羧甲基化木质素-Pb²⁺的强水溶性,实际未能有效去除水中的Pb²⁺。本文通过在羧甲基化木质素基础上进行胺化改性,得到了羧甲基化-胺化木质素。胺基的存在中和了部分羧基的负电荷,从而有效降低吸附后羧甲基化-胺化木质素-Pb²⁺的水溶性,能从水中析出而有效去除水中Pb²⁺。羧甲基化-胺化木质素对Pb²⁺的吸附性能同时受到木质素与Pb

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 木质素概述
        1.1.1 碱木质素的来源和基本结构性质
        1.1.2 碱木质素的应用
    1.2 木质素类重金属吸附剂的研究进展
        1.2.1 重金属废水的来源及危害
        1.2.2 重金属废水常用的处理方法
        1.2.3 木质素类重金属吸附剂的国内外研究
    1.3 木质素还原制备纳米银的研究进展
        1.3.1 纳米银的性质及应用
        1.3.2 纳米银的制备方法
        1.3.3 木质素还原制备纳米银的国内外研究
    1.4 本课题研究内容及创新点
        1.4.1 本课题研究内容及意义
        1.4.2 主要创新点
第二章 实验技术及测试方法
    2.1 实验试剂与实验仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 木质素结构特征测试方法
        2.2.1 元素分析
        2.2.2 红外光谱(FTIR)测试
        2.2.3 X射线光电子能谱(XPS)测试
        2.2.4 Zeta电位测定
        2.2.5 特性粘度的测定
        2.2.6 羧基含量的测定
        2.2.7 酚羟基含量的测定
    2.3 木质素对Pb²⁺的吸附量和去除率测试
    2.4 吸附Pb²⁺后木质素在水溶液中的残余率测定
    2.5 木质素还原制备纳米银的性能测试
    2.6 纳米银形态结构表征
        2.6.1 TEM表征
        2.6.2 XRD表征
    2.7 纳米银/木质素复合物催化还原对硝基苯酚的性能测试
第三章 羧甲基化-胺化木质素制备及对Pb²⁺的吸附去除研究
    3.1 引言
    3.2 羧甲基化-胺化木质素的合成
    3.3 羧甲基化-胺化木质素的结构表征
        3.3.1 元素分析及羧基含量测定
        3.3.2 红外表征
        3.3.3 Zeta电位表征
    3.4 羧甲基化-胺化木质素对Pb²⁺的吸附去除性能研究
        3.4.1 体系pH值对吸附去除性能的影响
        3.4.2 金属离子初始浓度对吸附去除性能的影响
        3.4.3 木质素用量对吸附去除性能影响
        3.4.4 吸附温度对吸附去除性能的影响
        3.4.5 吸附时间对吸附去除性能的影响
    3.5 羧甲基化-胺化木质素对Pb²⁺的去除机理
    3.6 本章小结
第四章 胺化木质素还原制备纳米银的研究
    4.1 引言
    4.2 胺化木质素的合成和表征
        4.2.1 胺化木质素的合成
        4.2.2 胺化木质素的表征
    4.3 胺化木质素还原制备纳米银的性能研究
        4.3.1 木质素胺化程度的影响
        4.3.2 反应温度的影响
        4.3.3 反应时间的影响
        4.3.4 反应pH的影响
        4.3.5 木质素添加量的影响
    4.4 胺化木质素对Ag⁺的还原机理
        4.4.1 羟基的作用
        4.4.2 胺基的作用
    4.5 纳米银/胺化木质素复合物的结合力
    4.6 纳米银/胺化木质素复合物的表征
        4.6.1 XPS表征
        4.6.2 XRD表征
        4.6.3 TEM表征
    4.7 纳米银/胺化木质素复合物的催化性能初探
    4.8 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3938585