一、环糊精聚合物包结有机试剂PAN作为螯合树脂富集分离镉的研究(论文文献综述)
吴孔友[1](2021)在《纤维素基多孔聚合物对PO/SM废水中芳香类物质的吸附性能研究》文中指出环氧丙烷-苯乙烯(PO/SM)联产工艺是化工生产环氧丙烷和苯乙烯单体的重要生产工艺。在预处理后排放的废水中,依然存在大量的芳香类物质(乙苯、苯乙烯、苯乙酮、1-苯乙醇等),从PO/SM的废水中回收有用的资源具有重要的意义。本文制备纤维素基多孔聚合物对PO/SM废水中的芳香类物质进行回收。具体内容如下:(1)以2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxy(TEMPO)氧化纤维素(TOC)作为前驱体,通过共聚反应在TOC链段上接枝聚苯乙烯单元得到纤维素基聚苯乙烯接枝共聚物(TOC-PS),以对二氯苄(DCX)为交联剂,将TOC-PS形成交联网络结构得到纤维素基超交联聚合物(TOC-PS-HCP)。通过FTIR、13C NMR、TG等方法对材料结构演变过程进行验证,采用N2吸附-脱附、SEM、TEM及水接触角测试分析了材料的物理结构。以乙苯和苯乙烯作为吸附底物,系统地探究了吸附剂对二者的回收能力。所制备的TOC-PS-HCP对乙苯和苯乙烯的吸附可快速达到平衡,对应平衡时间分别为10 min和15 min,等温吸附实验计算出乙苯和苯乙烯理论最大吸附量分别为94.52和103.38 mg·g-1;TOC-PS-HCP可在复杂水体系及多次使用后保持良好且稳定的回收率。在模拟废水多组分吸附中TOC-PS-HCP表现出对乙苯和苯乙烯具有更强的亲和力;通过理论模拟计算,得出范德华力、π-π相互作用和孔尺寸效应为主要的吸附驱动力。(2)为了进一步研究不同的纤维素多孔聚合物对PO/SM废水中有价值的资源回收,本章继续沿用TOC作为前驱体,共聚和交联两步法制备改性纤维素作为吸附剂。采用悬浮聚合法合成纤维素基复合微球(CMS),以二甲氧基甲烷(FDA)作为外交联剂,将苄基化环糊精(Bn CD)修饰于CMS上得到纤维素基复合微球多孔聚合物(Bn CD@CMS)。通过结构表征验证了纤维素骨架的存在、Bn CD的成功引入、形貌的成功演变。选择苯乙酮(AP)和1-苯乙醇(PE)作为吸附底物,考察了Bn CD@CMS的吸附性能。实验表明:Bn CD@CMS对AP和PE的吸附分别可在20 min和60 min达到平衡,等温吸附实验和热力学数据显示吸附过程是多分子层的自发放热的物理吸附过程,对AP和PE的最大吸附量可达389.39和189.70 mg·L-1;双组分AP和PE在Bn CD@CMS的吸附存在协同和竞争效应;在复杂水环境中及多次使用后依然保持良好且稳定的吸附性能。改性前后吸附性能对比结果表明,交联和Bn CD修饰均对吸附有所贡献。相较于已报道的材料,Bn CD@CMS在AP/PE吸附回收方面具有更大的潜力。通过理论计算进一步解释了吸附过程,吸附过程主要由以下驱动:孔尺寸效应、π-π堆积作用、空腔包覆作用以及氢键作用。(3)鉴于第三章在交联过程中对微球进行修饰取得了良好的吸附效果,本章在悬浮共聚制备纤维素基微球的过程中引入有利功能单体:对乙烯基苯磺酸钠(SSS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP),制备功能化CMS。探讨了共聚条件后,以FDA作为交联剂对所制备的功能化CMS进一步交联。通过表征手段验证了共聚过程中成功引入功能单体。在AP-PE吸附体系中,功能化后的HCMS比表面积均有不同程度上的降低,导致吸附性能并未显着提升。综上所述,本论文合成了一系列的纤维素基多孔聚合物,并将其应用于指定工艺PO/SM废水中有价值组分的吸附回收。该研究结果既为水体中芳香类物质的吸附提供一定的理论依据,也为纤维素基吸附材料的应用方向提供了新的思路。
刘兰[2](2021)在《AOPAN/环糊精纳米纤维膜负载特性和吸附特性研究》文中研究指明随着核能的快速发展,含铀废水问题日益突出,含铀废水对生态环境以及人体健康造成很大的威胁,其处理成为了人们急需解决的问题。近年来在铀提取和含铀废水处理方面,吸附技术的研究十分活跃,吸附的关键在于高性能吸附材料和吸附工艺。偕胺肟基螯合纤维因具有吸附容量高、选择性高、功能化程度高等优势,被视作铀废水处理的理想材料。本课题以聚丙烯腈(PAN)和β-环糊精(β-CD)为原料,采用盐酸羟胺原位偕胺肟改性和静电纺丝技术,一步合成制备出纤维质量高、吸附性能好和选择性高的AOPAN/β-CD纳米纤维膜。并通过原位负载技术实现酿酒酵母菌大量负载,制备出活性基团含量高、吸附性能优良的负载微生物的纳米纤维膜吸附材料。对纤维膜材料进行一系列表征,探究纤维膜材料对微生物的负载特性和吸附特性,并探讨材料的吸附机理。主要内容如下:(1)以聚丙烯腈(PAN)和β-环糊精(β-CD)为原料,通过一步偕胺肟改性法和静电纺丝技术制备偕胺肟化聚丙烯腈/β-环糊精(AOPAN/β-CD)纳米纤维膜材料,探究不同改性条件对AOPAN/β-CD纳米纤维膜吸附性能的影响,并通过SEM、FT-IR、XPS等分析技术,探究纤维表面形貌、性能及改性机理。结果表明:当氰基羟胺摩尔比为1:1,改性时间为2 h时,AOPAN/β-CD纳米纤维膜形貌分布更均匀,纤维直径约为230 nm。AOPAN/β-CD的拉伸强度为3.006 MPa,在200℃下能保持热稳定。吸附容量最高,达到78.62 mg·g-1。(2)采用批量吸附实验研究AOPAN/β-CD对U(VI)的吸附性能,结果表明AOPAN/β-CD吸附材料对U(VI)的在p H=5.0,T=328.15 K,t=1440 min,C0=260 mg·L-1,投料量为0.02 g时,吸附量达到最大为315.71 mg·g-1。AOPAN/β-CD对U(VI)的吸附过程符合线性准二级动力学模型和Langmuir线性等温模型,表现为单层化学吸附。吸附过程是自发、吸热且熵增的过程。共存离子Cu2+、Ni2+、Pb2+、Mg2+、Sr2+和Zn2+对AOPAN/β-CD吸附U(VI)影响较小,AOPAN/β-CD对铀的分配系数Kd≈10000 m L·g-1,表现出优良的铀选择性吸附。AOPAN/β-CD对U(VI)的主要吸附机理:纤维膜表面的偕胺肟中的肟基、氨基与铀酰离子发生配位螯合作用,形成稳定的螯合物,纤维膜中环糊精内部羟基O与铀酰离子也发生配位络合。(3)以酵母为功能化单体,采用原位交联的负载方法,对AOPAN/β-CD纳米纤维膜进行进一步功能化改性,制备得到负载酵母菌的AOPAN/β-CD纳米纤维膜(AOPAN/β-CD@SC)。研究静电纺丝工艺和负载条件对AOPAN/β-CD@SC纳米纤维膜酵母菌负载和U(VI)吸附性能的影响。结果表明AOPAN/β-CD@SC的制备优化条件为:环糊精添加量为70%,外加电压为12 Kv,接收距离为16 cm。AOPAN/β-CD@SC的最佳负载条件为:培养温度为30℃,培养时间为32 h时,交联剂浓度为0.4%。(4)采用批量吸附实验研究AOPAN/β-CD@SC对U(VI)的吸附性能,结果表明AOPAN/β-CD@SC吸附材料对U(VI)的在p H=5.0、T=328.15 K、t=1440 min、C0=270mg·L-1,投料量为0.01 g时,吸附量达到最大为637.23 mg·g-1。AOPAN/β-CD@SC材料对U(VI)的吸附过程更符合线性准二级动力学模型和Langmuir线性等温模型述,吸附过程为化学吸附,自发、吸热且熵增的过程。共存离子Ni2+、Mg2+、Sr2+和Zn2+对AOPAN/β-CD@SC吸附U(VI)影响较小而Cu2+和Pb2+对AOPAN/β-CD@SC吸附U(VI)有较大的竞争关系。AOPAN/β-CD@SC对U(VI)的主要吸附机理:纤维膜表面的偕胺肟中的肟基、氨基与铀酰离子发生配位螯合作用,形成稳定的螯合物,环糊精内部羟基O与铀酰离子配位络合,酵母表面的氨基、羧基、磷酸基团与铀酰离子配位,而K和Mg离子与铀酰离子发生离子交换反应。
张薇[3](2020)在《甘氨酸-β-环糊精洗脱-生物降解修复石油污染土壤的效能及影响因素研究》文中进行了进一步梳理石油中含有的石油烃和重金属都是持久性污染物,两者都具有很强的毒性特征可致畸、致癌和致突变,对人类健康和生态安全造成了极大的潜在威胁,如何安全有效修复石油污染土壤已经成为环境领域亟待解决的问题之一。国内外的研究人员开展了许多石油污染土壤治理的实验。生物修复技术因具有成本低、不破坏植物生长所需的土壤环境、没有二次污染、操作简单等优势引起了人们的广泛关注。但在研究中发现油污土壤中的高分子链石油烃具有较强的疏水性,容易被吸附在土壤中。这类物质的低水溶性和低生物可利用性使得它们在土壤中不易被生物自然降解。而且在利用微生物修复技术修复石油污染土壤过程中,与石油烃共存的重金属会影响石油烃降解菌的生长和代谢,从而影响其修复效率。同时石油烃由于其疏水的特性,常包裹于菌团的外层抑制其呼吸生长,并阻断了微生物在水中对重金属的作用,严重抑制了微生物的生长,因而也使得土壤中的重金属更加难以去除,给石油污染土壤治理增加了一定难度。近年来环糊精(cyclodextrins CDs)由于其特殊的结构,在石油污染土壤处理领域得到广泛关注。环糊精是由环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉,形成的一类环状低聚糖。环糊精类化合物的特点是,分子结构中存在一个亲水的外缘和一个疏水的空腔,其疏水的空腔能与一些有机物结合形成主客体包合物。并且由于CDs外侧的亲水性,而使包合物的水溶性大于有机物本身的水溶性,增加了有机物在水中的溶解度。同时,CDs与重金属也有一定的配位作用,能同时去除有机物和重金属,更为可贵的是环糊精本身无毒且自身具有生物降解性,属于环境友好材料,不会产生二次污染。但不足之处是,环糊精仅对部分疏水性有机污染物具有增溶作用,而且它在水中的溶解度较低,这些特点在一定程度上限制了环糊精的广泛应用。基于以上原因我们首先对环糊精进行化学改性,选择水溶性更强且对重金属有配位能力的环糊精衍生物,研究其初始浓度、土壤酸度等对其增溶解吸的影响行为优化其最佳应用条件。通过多次试验制备了甘氨酸-β-环糊精(G-β-CD),红外光谱及XPS分析结果表明G-β-CD在保留原内腔结构的同时还增加了氨基、羧基等基团。亲水性基团如氨基、羧基提高了β-环糊精在水中的溶解性,同时可络合重金属。研究发现在用G-β-CD处理石油污染土壤,在增溶剂G-β-CD浓度为70 g/L、土壤p H值为6.0~7.0、反应温度为30~40℃、土壤的离子浓度为0.25 mol/L、有机质含量为1%时,石油烃与重金属解吸效果均达到较好水平。在以上研究基础上,我们还分析了G-β-CD增溶模式下,石油污染土壤中石油烃的微生物降解行为和土壤重金属形态及其生物有效性等的变化规律,以深入了解石油烃、重金属污染物在土壤环境中的生物学归宿及其生态效应。实验发现G-β-CD处理污染土壤后,土壤中重金属形态也发生了较大的变化,其中Pb、Cu的可交换态、碳酸盐结合态、有机结合态的减少均达到50%以上,氧化物结合态和残渣态含量减少60%左右,表明G-β-CD与重金属形成稳定的可溶性络合物大大降低了土壤对重金属的吸附,从而降低了土壤中重金属的毒性和生物可利用性。而且经G-β-CD处理后的石油污染土壤中多酚氧化酶、过氧化氢酶、脱氢氧化酶以及脂肪酶活性有了显着提升,我们可以认为甘氨酸-β-环糊精能够有效的改良石油烃-重金属复合污染土壤,使其中的生物酶活性增强。实验中发现经过G-β-CD预处理的石油污染土壤,其自身的生物修复能力得到了改善,但还远远没有达到正常土壤水平。因此本文通过石油烃降解菌的驯化、筛选、鉴定得到了一种高效石油烃降解菌,并系统研究了髙效降解菌的降解能力及其影响因素,优化了石油烃降解菌的发酵条件。本研究不仅考虑到选出的最佳条件因素对石油烃降解菌的生长繁殖的影响,还着重考虑了成本低、实用性强和操作步骤简单等实际性和经济性问题。实验结果表明,无机盐培养基里加豆粕粉和玉米淀粉,培养出来的细菌和牛肉膏蛋白胨液体培养基的效果相当,且更经济实惠,适用于现场土壤生物处理的应用。实验最后采用生态毒性试验综合评价该化学-微生物联合修复法的修复效果。利用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术分析化学-微生物联合修复对土壤微生物多样性的影响。分析结果表明,石油污染物胁迫土壤微生物种群结构,石油污染土壤与清洁土壤细菌群落相似性仅为37.7%,经化学-微生物联合修复后相似性增加至76.2%,说明化学-微生物联合修复后,土壤微生物多样性有了较好的恢复。通过高等植物发芽毒理实验和作物吸收毒理实验观察种子的发芽率、测量幼苗叶片的生理生化指标,评价化学-微生物联合修复后土壤的生态毒性。结果表明种子发芽率及叶片光合色素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量指标随着化学-微生物联合修复时间的延长而增加,说明土壤生态毒性减弱,但在整个修复的时期土壤都存在着一定的生态毒性。以上结果为G-β-CD-微生物联合修复法的可行性提供了理论依据和技术支持。
陈华锋[4](2020)在《多巴胺环糊精聚合物吸附去除水中重金属、阳离子染料及其抗菌性能研究》文中进行了进一步梳理有机物、重金属及微生物污染是当今水环境中普遍存在的三大问题。吸附技术一般着重应对前两种污染,而对微生物的去除及抗菌性能的研究较少。因此,研制出一种既能实现对水中有机物及重金属高效吸附,同时又有较好的抗菌性能的吸附剂具有重要的现实意义。本文通过酯化交联、多巴胺自聚合改性及原位再生纳米银(Ag NPs)的方法,以环糊精为基体制备出一种复合材料CD-CA/PDA-xAg,并考察了它在去除重金属、阳离子染料和抑制微生物生长方面的应用。首先,以柠檬酸(CA)和β-环糊精(β-CD)的酯化交联产物CD-CA为基体材料,通过聚多巴胺(PDA)改性得到CD-CA/PDA。利用FT-IR、XPS、XRD等手段进行表征。通过对亚甲基蓝(MB)、孔雀石绿(MG)、结晶紫(CV)及铜离子(Cu2+)的吸附pH影响实验、吸附等温线及动力学实验,发现CD-CA和CD-CA/PDA对MB、MG、CV及Cu2+均有较好的吸附效果和较宽的pH适应范围。同时,PDA与CD-CA相互促进,极大地增强了环糊精基体材料的吸附性能。等温模型拟合结果表明,在PDA改性后,吸附材料对污染物逐步由单层吸附向多层吸附过渡。拟合计算得的数据显示,CD-CA/PDA对MB、MG、CV及Cu2+的吸附容量分别达到(582.95 mg/g,1.82 mmol/g),(1174.67 mg/g,3.22mmol/g),(473.01 mg/g,1.16 mmol/g)和(73.64mg/g,1.16 mmol/g)。另外,CD-CA和CD-CA/PDA对这四种污染物均属于化学吸附。CD-CA/PDA的串联吸附及吸附-再生实验显示其良好的连续吸附及重复吸附能力,证明了该材料的实际应用价值。CD-CA/PDA对所选目标污染物主要靠静电力作用,其次是分子间作用力、环糊精空腔的主客体包结作用及π-π堆叠作用等进行吸附。接着,利用CD-CA/PDA的表面邻苯二酚基团对Ag+的还原性,通过原位再生的方法制备了含银量不同的CD-CA/PDA-Ag吸附抗菌材料。EDS、FT-IR、XPS、TEM及FESEM等表征分析了各材料的银含量和银的负载对CD-CA/PDA的结构及性质的影响。同时,观察了 Ag NPs在材料上的分布情况。用不同银含量的CD-CA/PDA-Ag进行对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.auerus)的抑菌圈形成实验及菌落单位形成实验。抑菌圈形成实验发现,材料的抑菌效果随着银含量的提升而提升;而菌落单位形成实验结果显示,材料的抑菌效果由银离子的释放情况、材料的颗粒度以及材料本体银的含量共同决定。其中,材料本身银含量是决定性因素。两种抗菌实验均表明CD-CA/PDA-Ag对E.coli的抑菌效果明显好于S.aureus,这是由于S.aureus作为革兰氏阳性细菌具有更加厚且机械强度更好的细胞壁起到了保护作用。银含量也会影响CD-CA/PDA-Ag的吸附性能,发现随着银含量的提升,对亚甲基蓝的吸附性能(吸附容量和吸附速率)会逐渐下降。最后,表面银含量为3.07%的CD-CA/PDA-0.5Ag保留有较佳的吸附和抗菌活性,可以能广泛应用于染料、重金属及微生物污染水体的净化上。
段慧玲[5](2020)在《多孔型环糊精聚合物的合成和修饰及其在分离富集中的应用》文中研究表明β-环糊精(β-CD)因具备“内腔疏水,外壁亲水”的独特性质而被广泛使用。其疏水的内腔可嵌入多种类型的客体化合物,通过主客作用形成包合物;外侧上端的仲羟基和下端的伯羟基,使β-CD外表面具有亲水性,与亲水客体分子间产生亲水作用。β-CD表面的羟基易于修饰,对超分子化学具有重要意义。此外,β-CD作为半天然产物价廉易得且无毒,具有良好的生物兼容性和生物降解性。这些独特的魅力,使β-CD在很多领域都得到广泛应用,尤其是在分离与富集领域。基于β-CD的主客体化学在过去的五十年中得到了广泛发展,并开发出多种重要功能。然而β-CD的水溶性使其在水溶液中难以分离,限制了其在分离领域的应用。β-CD超分子体系材料有效地克服了这一缺点,使β-CD在分离富集领域得到了更广泛的应用。β-CD超分子体系不仅可以保持CD自身较好的结构和性质,也可以利用载体对目标物的作用,发挥CD与载体的协同效应,同时具有利于分离的优势。本论文研究包含两部分内容。四氟对苯二腈交联的多孔环糊精聚合物(P-CDP)是通过亲核取代反应而得到的一种多孔聚合物,具有较高的比表面积,且相比传统活性炭具有吸附速率快,吸附能力强及对中性和阳离子污染物去除能力强等诸多优良性能。但P-CDP材料对阴离子污染物去除能力较弱,也尚未应用于蛋白质类大分子的吸附分离。鉴于此,本文首先从P-CDP材料出发,有针对性的对其进行功能化修饰,主要包括以下三个方面。(1)通过改进文献报道的合成方法合成了 P-CDP,并采用共沉淀和多步反应共价交联的两种不同方式进行磁性功能化修饰,获得了两种磁性P-CDP材料MPCDP(C)和MPCDP(M)。将两种材料作为新型磁性固相萃取剂,与高效液相色谱法联用,建立了食品和环境水样中四种苏丹红染料的快速检测方法。在最优实验条件下,四种苏丹红染料均具有较宽的线性范围(0.1-20 ng/mL),良好的线性相关性(R2>0.9981),和相对较低的检出限(0.013-0.054 ng/mL)。对实际样品进行三个浓度(50.0、250.0、500.0 ng/g或者2、10、20 ng/mL)的加标回收试验,回收率为85.8%-102.8%。结果表明,该方法对目标物分子具有一定的选择性,通过富集能够有效地提高测定灵敏度,为食品和环境水样中苏丹红染料的检测提供了有效手段。(2)为了提高P-CDP对阴离子污染物的亲和力,采用乙醇胺改性和硼烷二甲硫醚络合物还原的方法对以四氟对苯二腈交联的多孔环糊精聚合物进行了乙醇胺和氨基修饰,制备了含仲胺的P-CDP-EA和含伯胺的P-CDP-AM。以甲基橙为阴离子污染物模型,对所制备的两种功能化材料的吸附行为进行探讨研究,P-CDP-EA和P-CDP-AM对甲基橙的吸附符合Langmuir等温吸附模型,最大单层吸附容量分别为625和294 mg/g。氨基功能化修饰极大地提高了 P-CDP对阴离子的吸附能力,其中P-CDP-EA的最大吸附量高于目前报道的大多数吸附材料。进一步通过对其它阴、阳离子染料以及阴阳离子混合染料的吸附行为研究,确证了氨基功能化修饰的两种P-CDP材料对阴离子染料具有很好的吸附选择性。(3)基于羧基能够增强对溶菌酶的非特异性吸附,而CD能够阻碍溶菌酶在水溶液中聚沉,通过碱催化水解的方法,对以四氟对苯二腈交联的多孔环糊精聚合物表面的氰基进行羧基转化,制备了羧基功能化的多孔环糊精聚合物,并应用于溶菌酶的吸附和分离。借助于聚合物的多孔性,CD对溶菌酶的保护作用,以及聚合物表面羧基与溶菌酶的静电作用,该材料对溶菌酶的最大吸附量达1520 mg/g,且对溶菌酶具有很好的吸附选择性,应用于从鸡蛋清中分离制备溶菌酶,获得了满意结果。目前报道的多孔CD聚合物几乎都是在有机相中合成,在水相中制备这些聚合物具有很大的挑战性。鉴于此,本文第二部分设计了一种新颖的、低成本的、绿色的水溶液中制备多孔型环糊精聚合物的方法,并将所制备聚合物应用于染料的吸附和复杂基质中大环内酯类药物的检测。(1)以联苯胺或1,3,5-三(4-氨苯基)苯和β-CD为单体,在温和条件下,以重氮反应为基础,在水溶液中一锅法合成了具有多级孔结构的芳香-环糊精聚合物Aryl-CDP(Aryl-CDP-1和Aryl-CDP-2)。分析显示所合成材料均为无定型的聚合物,有较高的比表面积和热稳定性,且材料表面带有大量的负电荷,这些特征使得该绿色材料在吸附分离领域有很好的应用前景。(2)以Aryl-CDP-1为吸附剂,亚甲基蓝为污染物模型,对其吸附行为进行了研究,发现Aryl-CDP-1对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温吸附模型。进一步通过对其它阴、阳离子染料以及阴阳离子混合染料的吸附行为研究,发现Aryl-CDP-1材料对阳离子染料具有很好的吸附选择性。(3)以1,3,5-三(4-氨苯基)苯和β-CD合成的聚合物(Aryl-CDP-2)为吸附剂,研究了其对弱碱性亲酯类抗生物-大环内酯类化合物的分离富集性能。通过对三种代表性药物红霉素(ERY)、阿奇霉素(AZI)和罗红霉素(ROX)的吸附,发现Aryl-CDP-2对大环内酯类化合物具有很好的吸附性能,最大吸附量分别达555.6、344.8和322.6 mg/g,高于目前报道的其他吸附材料。进一步以此材料为分散固相萃取吸附剂,通过条件优化,建立了一种超高效液相色谱串联质谱法(UPLC-MSD)同时检测9种大环内酯类化合物的分析方法。方法线性范围为0.5-500.0 ng/L,LODs(S/N=3)在0.15-1.80 ng/L之间。将该法应用于水、牛奶和蜂蜜三种实际样品中9种大环内酯类化合物分析,获得了满意结果。Aryl-CDP-2作为样品前处理萃取剂与UPLC-MSD联用构建的分析方法过程简单、检测时间短、灵敏度高,也有望应用于其他复杂基质中大环内酯类化合物的检测。
王小青[6](2020)在《新型铜离子显色传感器的制备及在食品中的应用研究》文中研究说明随着人类社会发展,重金属离子污染成为严重威胁人类健康的重要因素,通过食品进入人体是人体内重金属的主要来源之一,因此对食品中重金属离子的检测尤为重要。然而当前的重金属离子检测方法不论是传统大型仪器设备法还是各类快速检测方法都难以同时满足低成本、高准确度等要求,而这也恰好是食品重金属离子检测方法研究的难点以及检测需求难以全面覆盖的市场痛点。为解决以上问题,本论文以聚丙烯腈纤维(PAN)为基体材料,基于其对重金属离子螯合吸附的机制,制备了一系列集富集、分离、检测功能与一体的Cu(Ⅱ)显色纤维;在此基础上构建了一种Cu(Ⅱ)显色传感器并将其应用在食品中Cu(Ⅱ)的检测中,结果令人满意。本论文通过PAN与四种有机化合物配体在微波辅助加热条件下进行反应制备螯合纤维,再利用该方法分别接枝显色剂得到显色纤维(PAN-MP-PAR,PAN-DETA-PAR,PAN-HAM-PAR,PAN-MB-PAR),这是制备显色传感器的关键显色材料。在前期单因素实验的基础上,大致确定了如反应时间、温度、原料摩尔比等参数的合理的实验范围,合成过程的关键参数的优化又借助响应面法以其对Cu(Ⅱ)的吸附量为衡量指标,结合纤维合成反应前后的颜色变化综合确定。最终得到第一步螯合反应最佳反应条件PAN-MP为130℃、15 min、MP:PAN=2:1;PAN-DETA为125℃、10 min、DETA:PAN=2:1;PAN-HAM为140℃、35 min、HAM:PAN=3:1;PAN-MB为140℃、35 min、MB:PAN=3:1。第二步对于PAR的接枝过程均采用120℃、15 min、PAR:PAN为1:1为制备条件。通过FT-TR、SEM、XRD、XPS等测试手段对显色纤维合成前后的结构及形貌等特征进行表征,并确认反应机理。论文从多方面研究了显色纤维对重金属离子的吸附性能与共存重金属离子、缓冲溶液的p H值、反应温度、反应时间等参数进行了探索。结果显示四种显色纤维对Cu(Ⅱ)的吸附选择性均较好,且最佳吸附p H在6附近;实验测得,温度对吸附效果有利,在308 K温度下吸附6 h时,吸附量PAN-MP-PAR为188 mg/g,PAN-DETA-PAR为161 mg/g,PAN-HAM-PAR为142 mg/g,PAN-MB-PAR为135 mg/g。对显色纤维吸附Cu(Ⅱ)的反应机理研究发现,四种显色纤维的吸附等温线与Langmuir模型拟合度良好,拟合得到PAN-MP-PAR、PAN-DETA-PAR、PAN-HAM-PAR、PAN-MB-PAR在308 K对Cu(Ⅱ)的理论最大吸附量分别为185.54 mg/g、163.60 mg/g、141.76 mg/g、135.50 mg/g,与实验测定值比较接近。动力学模型的拟合结果显示准二级动力学方程更适合描述四种显色纤维的吸附过程,这意味着该吸附过程为化学吸附,且其反应速率由Cu(Ⅱ)浓度和显色纤维中活性反应位点间引起的化学反应过程决定,而非Cu(Ⅱ)的传输过程。吸附热力学结果显示四种显色纤维吸附Cu(Ⅱ)的的过程ΔG均为负值,ΔS均大于0,ΔH大于0,分别说明该反应可自发进行,且是混乱度增加的吸热过程。论文还以显色纤维为关键显色材料制备了显色传感器,构建了Cu(Ⅱ)的定性检测方法。利用显色传感器将四种显色纤维的显色性能与缓冲溶液p H值、重金属离子种类、反应时间以及Cu(Ⅱ)初始浓度的影响规律进行了深入研究。结果表明,在本论文的设计模型指导下可以较低成本的制备显色传感器,基于图像采集系统得到的照片可以发现p H为6时,对显色反应比较有利;四种显色纤维对Cu(Ⅱ)的选择性帮助显色传感器实现Cu(Ⅱ)的定性检测;随着显色纤维与Cu(Ⅱ)反应时间的延长,纤维颜色逐渐加深;Cu(Ⅱ)初始浓度增加,显色反应现象越明显,Cu(Ⅱ)初始浓度高于200 mg/L时,肉眼难以分辨颜色变化。论文对显色传感器中显色纤维与Cu(Ⅱ)显色反应前后的纤维进行了FT-IR、SEM、EDS等表征,并且对显色传感器中显色纤维对Cu(Ⅱ)的显色机理进行研究。PAN-MP-PAR的XPS测试结果表明,Cu(Ⅱ)与显色纤维中的N、O间形成平面四方型螯合结构,UV-vis则说明该纤维显色反应前后光吸收截止边分别为689 nm和763 nm,该红移导致其HOMO-LUMO能级差由1.70 e V减小至1.54 e V,这Cu(Ⅱ)的吸附引起显色纤维中电子在体系中重排导致的。为进一步实现Cu(Ⅱ)的定量检测,论文第六章以PAN-DETA-PAR显色传感器为例构建Cu(Ⅱ)标准比色板,开发了包括食品样品前处理方法在内的一套完整的Cu(Ⅱ)定量检测方法,定量浓度范围0~200 mg/L,从多角度验证了方法的可行性。以此显色传感器方法测定茄子、菠菜、白萝卜、大白菜、香菇、杏鲍菇及金针菇中Cu(Ⅱ)含量,结果与ICP-AES方法接近,结果令人满意。
赵月皓[7](2020)在《聚丙烯腈复合材料的制备及其铀吸附性能研究》文中认为传统能源不可再生,随着化石能源不断地被开采,终有一日将会面临枯竭的局面。目前只有核电能源有最大可能性能够大规模代替传统化石能源的能源形式。随着核电能源技术的日渐成熟,核电的主要原料—铀,亟需拓宽获得渠道。陆地远不及海洋中贮藏的铀资源多,开展分离富集海水中的铀的研究,能够增加我国铀资源储量,有利于促进能源安全并加强我国核电工业竞争力。本文主要的研究对象为聚丙烯腈纤维材料,通过交联反应制备出3种纤维吸附剂材料,并通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等测试技术表征纤维材料的形貌结构。并研究p H、接触时间、温度及铀初始浓度等因素对所制备的纤维材料铀吸附性能的影响。将没食子酸交联到聚丙烯腈纤维上,成功制备没食子酸修饰的聚丙烯腈纤维吸附剂材料(PAN-GA)。通过吸附实验表明,PAN-GA纤维在溶液p H为7.0时达到最佳吸附值;纤维在室温条件下可达到的最大吸附值为366.3 mg·g-1;该纤维材料符合准二级动力学模型,化学吸附占据其铀吸附过程的主要部分;PAN-GA纤维材料在离子竞争实验中表现出良好的选择性。利用氢氧化钠对聚丙烯腈纤维进行水解处理,之后将三聚氰胺交联到聚丙烯腈纤维上,成功制备具有较好循环利用性能的三聚氰胺修饰的聚丙烯腈纤维材料(PAN-MA)。在经过化学改性后,该材料仍保留纤维的基本形态,表明其具有较好的稳定性;在经过5次吸-脱附循环实验后,纤维材料的铀吸附容量共下降30.2 mg·g-1,表明该材料具有优秀的循环使用性;在实验室条件下,材料的最大吸附容量可达到387 mg·g-1;在模拟海水条件下,PAN-MA纤维对低浓度铀的吸附效率超过80%。利用聚多巴胺包覆聚丙烯腈纤维,之后用β-环糊精修饰纤维材料,制备β-环糊精修饰的聚多巴胺包覆的聚丙烯腈纤维吸附剂材料(PAN-PDA-β-CD)。通过吸附实验结果可知,PAN-PDA-β-CD纤维材料的最大吸附量达到400.4 mg·g-1;在离子竞争实验中,PAN-PDA-β-CD纤维材料对铀酰离子的吸附率接近85%,证明其具有良好的选择性;当溶液中铀酰离子浓度较低时,纤维材料也表现出良好的吸附能力,表明其具有一定的实际应用的潜力。
任佰萍[8](2020)在《环糊精与典型持久性有机污染物的相互作用及对其生物降解的影响》文中研究指明持久性有机污染物是具有长期残留性、生物富集性、半挥发性和高毒性的疏水有机化合物。多环芳烃和有机氯农药作为典型的持久性有机污染物导致我国耕地土壤大面积污染,已经严重威胁到农业生产及生态安全。由于该类有机污染物的自降解难,使得其污染土壤的修复成为我国长期而艰巨的任务。微生物修复法因具有成本低、环境中长期存在,边污染边治理等优势,成为被优先选择的土壤修复技术。但微生物修复法至今仍没有成为主流的土壤修复方法,其中的一个关键难点是具有强疏水性的持久性有机污染物与土壤中的有机质紧密结合,导致其生物利用率极低。环糊精对疏水性有机污染物具有较强的包结能力,作为环境友好的增溶剂已经被尝试用于污染土壤的微生物修复。但该方法对包结污染物生物可利用性的改善程度却存在较大差别,使其很难在污染土壤的生物修复中推广使用。目前,对于环糊精促污染物分子生物降解机理的研究尚处于初步阶段。尤其是污染物分子在环糊精影响下是如何接触并穿越细胞膜进入胞内被降解尚不清楚。此过程是否对污染物的生物降解起到决定性作用也了解甚少。本论文通过关注细胞膜体系,结合理论模拟和实验方法,系统研究了不同环境下环糊精与污染物超分子识别、环糊精/污染物包结物的细胞膜接触动力特性及能量变化,阐释了环糊精促污染物分子生物降解的分子机制。具体研究内容如下:首先,采用分子对接方法初步考察了疏水空腔尺寸和衍生物基团种类对环糊精(α-CD,β-CD,γ-CD,HP-β-CD和SBE-β-CD)与典型多环芳烃(萘、蒽、菲、芘)结合方式和结合能力的影响。萘、蒽、菲的分子体积较小,与α-CD具有较好的空间匹配和更高的结合能。芘与β-CD的疏水空腔尺寸适合,产生更强的结合能力。HP-β-CD和SBE-β-CD对萘、蒽、菲及芘的吸附强于三种天然环糊精,表明侧链衍生物基团取代可增强环糊精与多环芳烃相互作用。相关结果与实验相一致,阐释了环糊精对多环芳烃分子水溶性的促进和生物降解速率的影响。其次,利用分子模拟和自适应偏向力加强取样方法,以β-CD和菲为体系,系统研究了环糊精促进多环芳烃污染物生物降解的分子机理。通过模拟β-CD和菲单体及包结物与细胞膜的界面接触和穿膜过程,阐述了环糊精在促菲生物降解过程中的“载体”角色。β-CD/菲包结物经水相向细胞膜迁移,可稳定吸附于细胞膜表面。跨膜自由能曲线表明,环糊精及其包结物跨膜具有较大能垒,较难自发发生。菲在细胞膜上与环糊精分离,独自进入胞内被降解。相关结果强调了细胞膜对环糊精促污染物生物降解过程的重要作用。再次,以天然环糊精(α-CD,β-CD,γ-CD)和滴滴涕(DDT)分子为体系,结合分子模拟与生物降解实验,探索了疏水空腔尺寸影响环糊精促污染物分子生物降解的机理。实验结果表明,α-CD促进DDT生物降解,而β-CD和γ-CD不具有相同效果。模拟结果阐释了三种天然环糊精与DDT水相超分子识别过程。α-CD的疏水空腔较小,局部包裹DDT分子,形成同时具有亲水和疏水表面的两性包结物。β-CD和γ-CD的疏水空腔较大,完全包裹DDT分子,形成全亲水性包结物。两性包结物通过较强的细胞膜界面吸附允许复合物中DDT与细胞膜的直接接触。而亲水包结物与细胞膜吸附较弱,不利于DDT与细胞膜的接触。上述结果揭示了疏水空腔尺寸通过改变污染物结合方式进而影响其生物降解的分子机制。最后,以SBE-β-CD、HP-β-CD和菲为体系,研究了衍生物基团影响环糊精促污染物溶解度和生物降解的机制。生物降解实验已显示,SBE-β-CD在促进菲水溶性和生物降解效果上远优于HP-β-CD。模拟结果表明此差异来自于离子化衍生物基团和羟基化衍生物基团截然不同的动力学特性。离子化带电磺丁基衍生物基团因同种电荷相互排斥作用而减少分子内侧链交联,保持环糊精疏水空腔的开放形态,有利于菲的吸附。羟基化羟丙基衍生物基团长度较短且富集氢键位点和疏水甲基,易导致分子内缠绕堵塞疏水空腔,阻碍菲的吸附。此结果阐释了衍生物基团动力学特性对环糊精促污染物分子生物降解的直接影响。综上,本论文关注了水相和细胞膜体系,系统研究了环糊精促污染物生物降解的机理、环糊精与污染物的水相超分子识别、环糊精/污染物包结物在细胞膜界面上的动力学特性和能量变化。阐述了环糊精促污染物生物降解的分子机制,强调了细胞膜、疏水空腔尺寸和衍生物基团对此过程的重要影响。相关结果加深了对环糊精促环境污染修复的理解,并为环糊精的分子改造和合理应用提供了理论基础。
杨新蔚[9](2020)在《温敏性水凝胶对镧离子选择性吸附和富集回收》文中研究指明稀土金属元素作为一种重要的战略资源,在现代高科技领域中的应用日益增加,致使全球需求不断增长;另一方面,稀土金属离子在自然界中的累积会降低土地肥力、影响植物生长发育,对动物及人的骨骼、神经造成不可逆转的毒害作用。因此,开发设计针对稀土金属离子分离、回收的新技术显得尤为重要。论文以N-异丙基丙烯酰胺、顺丁烯二酸为聚合单体,添加氧化石墨烯,分别通过冷冻聚合法和非冷冻聚合法制备得到温敏性水凝胶。探究了制备方法、单体配比及氧化石墨烯含量对水凝胶形貌与内部结构、溶胀/退溶胀性能、体积相转变温度、机械性能的影响。冷冻聚合法水凝胶内部孔径具有明显的大小孔层次结构,非冷冻聚合法水凝胶内部孔径较小;非冷冻聚合法平衡溶胀比更高,但冷冻聚合法水凝胶有更快的溶胀速率,约为非冷冻聚合法水凝胶的10倍,二者退溶胀速率差别则不大;冷冻聚合法水凝胶具有更优异的机械性能,且水凝胶中氧化石墨烯含量越高,水凝胶的机械性能越好。对于氧化石墨烯含量为1.01 mg/g的冷冻聚合水凝胶,其压缩弹性模量为4.07kPa,足以支撑其进行至少五次溶胀/退溶胀循环且没有明显的破损,非冷冻聚合水凝胶压缩弹性模量仅为2.93kPa,在第三次溶胀/退溶胀循环时破碎。分别探究了单体配比、初始La3+浓度、吸附时间及初始pH值对两种方法制备水凝胶La3+平衡吸附量、循环吸附能力的影响。水凝胶中MA含量增高,冷冻聚合法水凝胶与非冷冻聚合水凝胶对La3+平衡吸附量均增加,且二者差异越大;两种方法制备水凝胶对La3+的平衡吸附量均随溶液浓度增加而增加,随吸附时间增加而逐渐增大至吸附平衡;两种方法制备水凝胶对La3+的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir热力学吸附模型;冷冻聚合法制备的水凝胶具有更出色的可重复使用性。当温度为25℃、LaCl3初始浓度为0.36 g/L时,冷冻聚合法和非冷冻聚合法水凝胶的平衡吸附量分别为30.4 mg/g和20.6 mg/g。通过扫描电镜、差示扫描量热法、红外光谱、X射线能量色散光谱仪等手段对水凝胶形貌结构等进行表征,探讨了温敏性水凝胶吸附La3+机理。利用水凝胶的温敏性,探究了两种水凝胶的热致净水能力。两种方法制备水凝胶都能实现La3+的进一步富集,但冷冻聚合法水凝胶具有更加优异的La3+富集回收能力。探究了冷冻聚合法水凝胶对La3+的吸附选择性以及模板印记的引入对水凝胶吸附选择性的影响。非印记和印记水凝胶的吸附都遵循:La3+>Nd3+>Yb3+>Cu2+>Ni2+>Co2+;非印记水凝胶和印记水凝胶都能将La3+从含La3+的二元混合溶液中有效分离出来,但印记水凝胶的吸附选择性系数更高。
范浩然[10](2019)在《选择性分离不同结构环糊精的分子印迹聚合物合成、表征及应用研究》文中进行了进一步梳理本文对基于分子印迹技术分离纯化不同结构环糊精进行了研究。目前,母体环糊精和分支环糊精多为酶法生产,该方法不仅得到的产物复杂,而且从酶转化产物中分离纯化单一环糊精的工艺复杂且耗时,因此大大增加了母体环糊精及分支环糊精的生产成本。分子印迹聚合物是一种新型的、高效的分子识别材料,分子印迹聚合物具有构效预定性和识别专一性等特点,且具有生产成本低、生产工艺简单、稳定性好、可重复利用等优点,在分离纯化、食品检测、固相萃取等领域具有良好的应用前景。本论文从分子印迹聚合物的设计出发,制备了具有不同结构的光响应型分子印迹聚合物,为实现分子印迹聚合物在母体环糊精及分支环糊精的分离纯化中的应用奠定了基础。论文的具体研究内容如下:1.以4-甲基丙烯酰氧偶氮苯(MAA)为功能单体,分支环糊精6-O-α-D-麦芽糖基-β-环糊精(Mal-β-CD)为模板分子,以偶氮二异腈(AIBN)为引发剂,以二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,制备光响应型分子印迹聚合物(PMIPs)。对功能单体的光响应特性进行了研究,同时采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析仪对PMIPs的形貌、结构及稳定性等理化性质进行了表征,并对PMIPs分离得到的Mal-β-CD的安全性进行了评估。结果表明,功能单体具有较强的光学稳定性;制备的PMIPs颗粒呈现出球形结构,颗粒粒径为1.5~2μm。同时,通过选择性吸附实验、平衡吸附实验、动力学吸附实验、静态吸附实验和光控吸收与释放实验考察了 PMIPs对Mal-β-CD的吸附特性。结果表明,PMIPs对模板分子Mal-β-CD具有较好的识别性能和较高的吸附性能,结合位点的结合常数(Ka)和表观最大结合位点(Nmax)分别为1.72×104 M-1和7.93μmol/g,经PMIPs分离纯化得到的Mal-β-CD的纯度可达90.8%。通过亚急性和亚慢性试验结果可知,PMIPs分离得到的Mal-β-CD没有对实验动物引起毒理学作用。2.通过γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(GOTMS)对载体纳米二氧化硅进行表面修饰,制备二氧化硅核壳型光响应型表面分子印迹聚合物(PSMIPs)。用FTIR、SEM、TEM等仪器表征PSMIPs的形态和结构。结果表明,PSMIPs是规则的球形核壳结构,尽管表面粗糙不平,但分散性较好,颗粒直径约为0.8μm,二氧化硅表面的分子印迹聚合物厚度大约为35 nm。通过选择性吸附实验,比较了 PSMIPs对Mal-β-CD、β-CD、麦芽糖的选择吸附性能,同时通过计算分配系数和选择性系数,验证了 PSMIPs对Mal-β-CD具有较好的吸附选择性。通过静态吸附实验、平衡吸附实验和动力学吸附实验分析,PSMIPs在2 h内可以达到吸附平衡,吸附容量为72.8%;PSMIPs具有特异性结合位点和非特异性结合位点两种不同类型的结合位点。用高效液相色谱法(HPLC)检测PSMIPs对Mal-β-CD光控吸收与释放,其吸收率与释放率分别为100.0%和80.27%。3.通过改变模板分子、功能单体、交联剂和引发剂的添加量,制备了分子印迹聚合物厚度可控的PSMIPs。PSMIPs的分子印迹层厚度可调控在10 nm~60 nm范围内,此时,PSMIPs是单分散的纳米球,表面分子印迹聚合物包裹完整,PSMIPs的表面积为275.3~391.6 m2/g,平均孔径约为3.1~3.5 nm。同时,研究不同厚度分子印迹层对Mal-β-CD的吸附-脱附特性的影响。结果表明,PSMIPs对Mal-β-CD的吸附容量、脱附性质、吸附选择性和重复使用等性质与其分子印迹层厚度密切相关。PSMIPs的吸附行为较好的符合了 Langmuir等温吸附模型和拟二阶动力学模型。0.64 g改性二氧化硅纳米球,0.5 mmol Mal-β-CD,4.0 mmol EGDMA,0.16 g AIBN 聚合时,得到分子印迹层厚度约为30 nm,此时PSMIPs具有最大结合容量和释放容量。4.以二氧化硅为载体,结合表面印迹技术,制备了光响应型表面分子印迹材料,再利用20%HF溶液刻蚀去除二氧化硅载体,制备了光响应型中空核壳结构分子印迹聚合物(PHSMIPs)。比较了 PHSMIPs和PSMIPs的形态、结构和吸附性能。结果表明,PHSMIPs的平均直径约为480 nm,分子印迹层厚度约为40 nm。PHSMIPs的BET表面积、孔隙体积和平均孔隙直径分别为273.4 m2/g、0.333 cm3/g和4.3 nm。与SMIPs相比,PHSMIPs表现出较强的结合能力,更好的识别能力,更快的质量转移率,具有在复杂环境中分离纯化环糊精及分支环糊精的应用潜力。5.以α-CD和β-CD作为模板分子,添加不同摩尔比的α-CD和β-CD合成了双模板光响应型中空核壳结构分子印迹聚合物(DPHSMIPs),研究了 DPHSMIPs对α-CD和β-CD的选择性、吸附附能和脱附性能,并以酶法制备γ-CD的反应体系为研究对象,探究DPHSMIPs对y-CD纯化效果的实际应用。结果表明,不同摩尔比双模板制备的DPHSMIPs都具有较好的中空核壳结构,载体二氧化硅已被完全刻蚀去除。不同摩尔比双模板制备的DPHSMIPs的BET表面积、BJH孔的平均直径和孔体积数值之间没有显着差异。同时,不同摩尔比双模板制备的DPHSMIPs都对γ-CD几乎没有吸附性,当添加相同量的DPHSMIPs到γ-CD酶制液中时,摩尔比α-CD:β-CD=3:7制备的DPHSMIPs可以从发酵液中将α-CD和β-CD几乎完全吸附吸附出来,实现一步法去除发酵液中α-CD和β-CD。
二、环糊精聚合物包结有机试剂PAN作为螯合树脂富集分离镉的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、环糊精聚合物包结有机试剂PAN作为螯合树脂富集分离镉的研究(论文提纲范文)
(1)纤维素基多孔聚合物对PO/SM废水中芳香类物质的吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 处理芳香类污染物的研究概况 |
1.2.1 高级氧化技术 |
1.2.2 光降解技术 |
1.2.3 膜分离技术 |
1.2.4 微生物技术 |
1.2.5 吸附技术 |
1.3 纤维素基吸附材料的研究进展 |
1.3.1 纤维素的概况 |
1.3.2 纤维素基吸附材料的研究进展 |
1.4 超交联多孔聚合物的研究进展 |
1.4.1 后交联法 |
1.4.2 一步缩聚法 |
1.4.3 外交联编织法 |
1.5 本文研究思路及内容 |
1.5.1 研究思路 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 纤维素基超交联聚合物对PO/SM废水中乙苯和苯乙烯的高效回收研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 材料的制备 |
2.2.4 材料的表征 |
2.2.5 吸附底物的定量分析 |
2.2.6 吸附剂用量的考察 |
2.2.7 单组分吸附动力学 |
2.2.8 单组分等温吸附实验 |
2.2.9 双组分竞争吸附实验 |
2.2.10 离子强度对吸附的影响 |
2.2.11 pH对吸附的影响 |
2.2.12 重复利用 |
2.2.13 模拟废水中的吸附性能探讨 |
2.2.14 改性前后材料的吸附性能探讨 |
2.2.15 量子化学理论计算 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 纤维素基交联聚合物的表征 |
2.3.2 吸附剂用量的考察 |
2.3.3 单组分吸附动力学 |
2.3.4 单组分等温吸附 |
2.3.5 双组分竞争吸附实验 |
2.3.6 离子强度对吸附的影响 |
2.3.7 pH对吸附的影响 |
2.3.8 重复利用 |
2.3.9 模拟废水中的吸附性能探讨 |
2.3.10 改性前后材料对底物的吸附 |
2.3.11 量子力学理论计算及可视化分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 苄基化环糊精修饰纤维素基复合微球对PO/SM废水中苯乙酮和1-苯乙醇的吸附研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要试剂 |
3.2.2 主要仪器 |
3.2.3 材料制备 |
3.2.4 材料的表征 |
3.2.5 吸附底定量分析 |
3.2.6 吸附剂用量的考察 |
3.2.7 单组分动力学实验 |
3.2.8 单组分等温吸附实验 |
3.2.9 双组分吸附等温实验 |
3.2.10 pH对吸附的影响 |
3.2.11 离子强度对吸附的影响 |
3.2.12 改性前后的吸附实验 |
3.2.13 间歇重复使用实验 |
3.2.14 理论计算 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 材料表征 |
3.3.2 吸附剂用量的考察 |
3.3.3 单组分动力学 |
3.3.4 单组分等温吸附 |
3.3.5 吸附热力学分析 |
3.3.6 双组分等温吸附 |
3.3.7 pH对吸附的影响 |
3.3.8 离子强度对吸附的影响 |
3.3.9 改性前后的吸附实验 |
3.3.10 循环利用 |
3.3.11 不同吸附剂对AP/PE吸附性能的比较 |
3.3.12 吸附机理探讨 |
3.4 本章小结 |
第四章 功能化纤维素基复合微球多孔聚合物的制备及其吸附性能对比 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 功能化纤维素基复合微球超交联聚合物的制备 |
4.2.4 纤维素复合微球及其改性物进一步超交联制备多孔微球 |
4.2.5 材料表征 |
4.2.6 吸附底物定量分析 |
4.2.7 不同吸附剂在双组分底物的吸附实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料表征 |
4.3.2 功能化CMS多孔聚合物吸附性能的分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)AOPAN/环糊精纳米纤维膜负载特性和吸附特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 含铀废水的的危害及处理方法研究现状 |
1.2.1 含铀废水的来源与危害 |
1.2.2 含铀废水处理方法的研究现状 |
1.3 螯合纤维 |
1.3.1 螯合纤维研究现状 |
1.3.2 AOPAN螯合纤维的制备方法 |
1.3.3 AOPAN螯合纤维在废水处理方面的应用 |
1.4 静电纺丝纳米纤维膜固定微生物研究现状 |
1.4.1 静电纺丝原理及影响因素 |
1.4.2 静电纺丝纳米纤维膜固定微生物材料研究现状 |
1.4.3 静电纺丝纳米纤维膜固定微生物材料在废水处理方面的应用 |
1.5 课题来源以及主要研究内容 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.6 课题研究的创新点与意义 |
1.6.1 创新点 |
1.6.2 意义 |
2 实验部分 |
2.1 实验仪器与材料 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 材料制备实验方法 |
2.2.1 吸附材料的制备 |
2.2.2 制备工艺条件 |
2.3 材料表征方法 |
2.3.1 扫描电镜(SEM)分析和X射线色散能谱(EDX)分析方法 |
2.3.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析方法 |
2.3.3 X射线光电子能谱(XPS)分析方法 |
2.3.4 水接触角测试 |
2.3.5 力学性能 |
2.3.6 热重分析 |
2.3.7 酵母菌负载量 |
2.4 静态吸附实验 |
2.4.1 溶液的配制 |
2.4.2 静态吸附实验 |
2.4.3 实验数据处理 |
3 AOPAN/β-CD纳米纤维膜的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 AOPAN/β-CD纳米纤维膜的制备条件对膜性能的影响 |
3.2.1 偕胺肟改性条件对纤维膜制备及吸附性能的影响 |
3.2.2 环糊精浓度对凝胶特性影响 |
3.2.3 环糊精浓度对纤维膜形貌的影响 |
3.2.4 环糊精浓度对纤维膜吸附性能的影响 |
3.2.5 SEM分析 |
3.2.6 FT-IR分析 |
3.2.7 热重分析 |
3.2.8 力学性能分析 |
3.2.9 水接触角分析 |
3.2.10 AOPAN/β-CD纳米纤维膜制备机理分析 |
3.3 AOPAN/β-CD纳米纤维膜对U(VI)的吸附性能研究 |
3.3.1 溶液pH值对吸附U(VI)的影响 |
3.3.2 投料量量对吸附U(VI)的影响 |
3.3.3 时间对吸附U(VI)的影响以及动力学模型分析 |
3.3.4 初始浓度对吸附U(VI)的影响及等温吸附模型分析 |
3.3.5 温度对吸附U(VI)的影响及热力学模型分析 |
3.3.6 共存离子对吸附U(VI)的影响 |
3.4 AOPAN/β-CD吸附材料的表征及吸附机理分析 |
3.4.1 SEM分析和EDX分析 |
3.4.2 FT-IR分析 |
3.4.3 XPS分析 |
3.4.4 吸附机理分析 |
3.5 本章小结 |
4 AOPAN/β-CD@SC纳米纤维膜的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 AOPAN/β-CD@SC纳米纤维膜的制备工艺对性能的影响 |
4.2.1 不同环糊精浓度对负载特性和铀吸附性能 |
4.2.2 静电纺丝工艺对酵母负载特性和铀吸附性能 |
4.2.3 不同培养温度对负载特性和铀吸附性能 |
4.2.4 不同培养时间负载特性和铀吸附性能 |
4.2.5 不同交联剂浓度对铀吸附的影响 |
4.3 AOPAN/β-CD@SC纳米纤维膜U(VI)的吸附性能研究 |
4.3.1 溶液p H值对吸附U(VI)的影响 |
4.3.2 吸附剂量对吸附U(VI)的影响 |
4.3.3 时间对吸附U(VI)的影响及动力学模型分析 |
4.3.4 初始浓度对吸附U(VI)的影响及等温吸附模型分析 |
4.3.5 温度对吸附U(VI)的影响及热力学模型分析 |
4.3.6 共存离子对吸附U(VI)的影响 |
4.4 AOPAN/β-CD@SC吸附材料表征及吸附机理分析 |
4.4.1 SEM分析 |
4.4.2 FT-IR分析 |
4.4.3 EDX分析 |
4.4.4 XPS分析 |
4.4.5 吸附机理分析 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(3)甘氨酸-β-环糊精洗脱-生物降解修复石油污染土壤的效能及影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1 章 绪论 |
1.1 石油污染土壤概况 |
1.1.1 石油污染土壤现状 |
1.1.2 石油污染土壤的途径 |
1.1.3 石油各成分对土壤的危害作用 |
1.2 石油污染土壤修复技术概述 |
1.2.1 物理修复技术 |
1.2.2 化学修复技术 |
1.2.3 生物修复技术 |
1.3 石油污染修复面临的挑战 |
1.4 油污土壤修复技术的展望 |
1.4.1 从单一技术修复向多项综合技术修复发展。 |
1.4.2 向绿色土壤生物修复技术发展 |
1.4.3 从异位向原位的土壤修复方向发展 |
1.5 石油污染土壤的生物修复机制分析 |
1.5.1 微生物对石油烃的降解作用及其影响因素 |
1.5.2 微生物群落对土壤中重金属的迁移转化机制 |
1.6 石油污染土壤修复效果的指示 |
1.6.1 石油烃降解效率指示 |
1.6.2 微生物多样性变化指示 |
1.6.3 高等植物吸收毒理指示 |
1.7 环糊精及其衍生物在污染土壤修复中的应用 |
1.7.1 环糊精及其衍生物简介 |
1.7.2 环糊精衍生物在有机物污染土壤修复中的应用 |
1.7.3 环糊精衍生物在重金属污染土壤修复中的应用 |
1.7.4 环糊精衍生物在有机物-重金属复合污染土壤修复中的应用 |
1.8 选题背景与研究构想 |
1.8.1 选题背景 |
1.8.2 研究构想 |
第2 章 甘氨酸-β-环糊精对土壤中石油烃的增溶解吸行为研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验设备与材料 |
2.2.1 实验设备 |
2.2.2 主要试剂及原料 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 土壤采集、预处理及理化性质的测定 |
2.3.2 甘氨酸-β-环糊精(G-β-CD)的合成及表征 |
2.3.3 石油污染土壤样品中石油烃总量测定 |
2.3.4 土壤中石油烃的增溶解吸作用研究 |
2.3.5 解吸率计算方程式 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 土壤理化性质测定结果 |
2.4.2 甘氨酸-β-环糊精的红外光谱分析 |
2.4.3 β-环糊精改性前后对土壤中石油烃的增溶作用对比 |
2.4.4 G-β-CD预处理对石油污染土壤中石油烃解吸的影响因素分析 |
2.5 本章小结 |
第3 章 甘氨酸-β-环糊精对石油污染土壤中重金属铅的增溶解吸行为研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验设备与材料 |
3.2.1 实验设备 |
3.2.2 主要试剂及配方 |
3.2.3 石油污染土壤样品采集与处理 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 G-β-CD的合成及X射线光电子能谱分析 |
3.3.2 土壤中铅、铜的解吸试验 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 G-β-CD的 XPS光谱表征 |
3.4.2 G-β-CD对石油污染土壤中重金属铅解吸的影响因素分析 |
3.4.3 G-β-CD作用前后污染土壤中重金属形态的变化分析 |
3.5 本章小结 |
第4 章 甘氨酸-β-环糊精对石油污染土壤生物修复的促进作用研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验设备与材料 |
4.2.1 实验设备 |
4.2.2 主要原料及试剂 |
4.3 实验技术路线图与实验方法 |
4.3.1 实验技术路线图 |
4.3.2 实验方法 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 土壤中多酚氧化酶的活性变化 |
4.4.2 土壤中过氧化氢酶的活性变化 |
4.4.3 土壤中脱氢酶的活性变化 |
4.4.4 土壤中脂肪酶的活性变化 |
4.4.5 土壤中生物群落结构的变化分析 |
4.5 本章小结 |
第5 章 高效石油烃降解菌的筛选及其降解条件的优化研究 |
5.1 引言 |
5.2 设备与材料 |
5.2.1 实验设备 |
5.2.2 主要试剂及配方 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 石油烃降解菌株的富集分离与鉴别 |
5.3.2 石油烃降解菌发酵条件的优化研究 |
5.4 实验结果与讨论 |
5.4.1 石油烃降解菌株的富集分离与鉴别 |
5.4.2 石油烃降解菌发酵条件的优化研究 |
5.5 本章小结 |
第6 章 石油污染土壤甘氨酸-β-环糊精洗脱-生物降解联合修复效果评价研究 |
6.1 引言 |
6.2 设备与材料 |
6.2.1 实验设备 |
6.2.2 主要原料及试剂 |
6.3 实验技术路线图与实验方法 |
6.3.1 实验技术路线图 |
6.3.2 实验方法 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 G-β-CD-微生物联合修复对石油烃的降解效果 |
6.4.2 G-β-CD-微生物联合修复对原油各组分的降解效果 |
6.4.3 G-β-CD-微生物联合修复对微生物多样性的影响 |
6.4.4 G-β-CD-微生物联合修复过程中高等植物毒性变化 |
6.5 本章小结 |
第7 章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间发表的论文目录 |
附录B 攻读学位期间申请的发明专利 |
附录C 攻读学位期间所主持或参与的课题 |
致谢 |
(4)多巴胺环糊精聚合物吸附去除水中重金属、阳离子染料及其抗菌性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 水资源现状 |
1.1.1 染料污染 |
1.1.2 重金属污染 |
1.1.3 微生物污染 |
1.1.4 吸附处理技术 |
1.2 环糊精吸附材料性质及其研究进展 |
1.2.1 环糊精及其多功能材料的进展 |
1.2.2 环糊精类多功能材料的环境应用 |
1.3 聚多巴胺改性材料的研究进展 |
1.3.1 聚多巴胺简介 |
1.3.2 聚多巴胺材料在水污染中的应用 |
1.4 抗菌材料介绍 |
1.4.1 多功能材料在水污染中的抗菌应用 |
1.4.2 含银抗菌材料在环境领域的研究进展 |
1.5 研究目的、内容与含义 |
1.6 课题来源 |
第2章 聚多巴胺改性环糊精聚合物的制备及表征 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 试剂及仪器设备 |
2.1.2 材料制备步骤 |
2.1.3 吸附材料优化实验 |
2.1.4 材料表征及污染物的分析方法 |
2.2 结果和讨论 |
2.2.1 材料的表征分析 |
2.2.2 材料吸附性能优化 |
2.3 本章总结 |
第3章 聚多巴胺改性CD-CA对阳离子染料及铜离子的吸附研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂 |
3.1.2 污染物溶液配制 |
3.1.3 实验详细步骤 |
3.1.4 吸附剂表征及分析方法 |
3.2 结果和讨论 |
3.2.1 初始溶液pH对吸附性能的影响 |
3.2.2 吸附等温线研究 |
3.2.3 吸附动力学研究 |
3.2.4 串联吸附实验 |
3.2.5 吸附剂再生研究 |
3.2.6 吸附机理研究 |
3.3 本章小结 |
第4章 载银抗菌吸附剂的制备和表征及其吸附和抗菌性能研究 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 药剂和仪器 |
4.1.2 抗菌吸附剂的制备 |
4.1.3 实验步骤 |
4.1.4 抗菌吸附剂表征 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 抗菌吸附剂的表征分析 |
4.2.2 银含量对抗菌性能的影响 |
4.2.3 吸附剂吸附性能优化 |
4.2.4 抗菌机理分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间主要科研成果 |
(5)多孔型环糊精聚合物的合成和修饰及其在分离富集中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要中英文名词及英文缩写 |
第1章 绪论 |
1.1 环糊精 |
1.2 CD超分子体系 |
1.2.1 固载型CD超分子体系 |
1.2.2 交联型CD超分子体系 |
1.3 功能化CD超分子体系 |
1.4 CD超分子体系在吸附去除和样品前处理方面的应用 |
1.4.1 环境污染物的吸附去除 |
1.4.2 环境和食品分析样品前处理中的应用 |
1.5 研究内容及目的意义 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究目的意义 |
第2章 磁性多孔环糊精聚合物的制备及其在食品和环境水样中苏丹红染料检测中的应用 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 材料制备 |
2.2.4 材料表征 |
2.2.5 样品溶液的制备 |
2.2.6 MSPE过程 |
2.2.7 色谱分析条件 |
2.3 实验结果与分析 |
2.3.1 材料表征结果 |
2.3.2 萃取条件优化 |
2.3.3 吸附剂的重复使用性 |
2.3.4 分析方法特性 |
2.3.5 实际样品分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 乙酵胺和氧基功能化多孔环糊精聚合物的制备及应用于去除水中阴离子染料研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 材料制备 |
3.2.4 材料表征 |
3.2.5 吸附实验 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 材料表征结果 |
3.3.2 吸附条件优化 |
3.3.3 吸附动力学研究 |
3.3.4 吸附平衡研究 |
3.3.5 解吸附和重复性研究 |
3.3.6 吸附选择性研究 |
3.3.7 吸附机理研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 羧基功能化环糊精聚合物的制备及其选择性吸附蛋清中溶菌酶的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 P-CDP-COO~-材料的制备 |
4.2.4 材料表征 |
4.2.5 样品溶液的制备 |
4.2.6 溶菌酶吸附和解吸附 |
4.2.7 鸡蛋清中溶菌酶的萃取 |
4.3 实验结果与分析 |
4.3.1 P-CDP-COO~-的合成 |
4.3.2 材料表征结果 |
4.3.3 吸附条件优化 |
4.3.4 吸附动力学研究 |
4.3.5 吸附平衡研究 |
4.3.6 解吸和重复性研究 |
4.3.7 吸附选择性研究 |
4.3.8 实际样品分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 水溶液中绿色合成新型多孔芳香-环糊精聚合物 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 芳香-环糊精聚合物的制备 |
5.2.4 材料的表征 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 材料合成 |
5.3.2 红外表征分析 |
5.3.3 固体核磁分析 |
5.3.4 XRD分析 |
5.3.5 元素分析 |
5.3.6 Zeta电位分析 |
5.3.7 TGA分析 |
5.3.8 氮气吸附-脱附分析 |
5.3.9 材料形貌分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 多孔芳香-环糊精聚合物对染料的吸附性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 实验仪器 |
6.2.3 吸附实验 |
6.2.4 重复使用实验 |
6.2.5 吸附选择性实验 |
6.3 实验结果与分析 |
6.3.1 吸附条件优化 |
6.3.2 吸附动力学研究 |
6.3.3 吸附平衡研究 |
6.3.4 吸附热力学研究 |
6.3.5 重复性研究 |
6.3.6 吸附选择性研究 |
6.4 本章小结 |
第7章 多孔芳香-环糊精聚合物在食品和环境水样中大环内酯类化合物检测中的应用 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 实验试剂 |
7.2.2 实验仪器 |
7.2.3 溶液的制备 |
7.2.4 吸附平衡实验 |
7.2.5 分散固相萃取(DSPE)实验 |
7.2.6 UPLC-MSD测定 |
7.3 实验结果与分析 |
7.3.1 Aryl-CDP-2的吸附性能 |
7.3.2 萃取条件优化 |
7.3.3 吸附剂的重复使用性 |
7.3.4 分析方法特性 |
7.3.5 实际样品分析 |
7.4 本章小结 |
第8章 总结 |
8.1 全文总结 |
8.2 本论文的创新点 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(6)新型铜离子显色传感器的制备及在食品中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写、符号清单和术语表 |
第1章 引言 |
1.1 食品中重金属污染的来源与危害 |
1.1.1 食品中重金属离子的来源与现状 |
1.1.2 食品中铜离子的危害 |
1.2 重金属快速检测方法研究进展 |
1.2.1 电化学法 |
1.2.2 生物学法 |
1.2.3 光化学传感器 |
1.2.4 传感器方法面临的挑战 |
1.3 聚丙烯腈功能纤维的研究进展 |
1.3.1 聚丙烯腈吸附纤维 |
1.3.2 聚丙烯腈显色纤维 |
1.4 本论文的研究思路、内容及创新点 |
1.4.1 本论文的研究思路 |
1.4.2 本论文的研究内容 |
1.4.3 本论文拟解决的科学问题及创新点 |
第2章 螯合及显色纤维的制备与表征 |
2.1 实验材料与仪器设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 仪器设备 |
2.2 螯合及显色纤维的制备实验 |
2.2.1 螯合纤维的制备实验 |
2.2.2 显色纤维的制备实验 |
2.2.3 螯合纤维的静态吸附试验 |
2.2.4 ICP-AES法测定吸附量 |
2.3 纤维的表征测试 |
2.3.1 纤维的FT-IR测试 |
2.3.2 纤维的XRD测试 |
2.3.3 纤维的XPS测试 |
2.3.4 纤维的SEM测试 |
2.3.5 纤维的TG测试 |
2.3.6 纤维的Zeta电位测试 |
2.3.7 纤维的UV-vis测试 |
2.4 显色纤维的合成与表征分析 |
2.4.1 响应面法合成螯合纤维 |
2.4.2 响应面分析及参数确定 |
2.5 纤维的表征分析 |
2.5.1 纤维的结构表征分析 |
2.5.2 纤维的形貌表征分析 |
2.5.3 纤维的热稳定性表征分析 |
2.5.4 纤维的Zeta电位表征分析 |
2.5.5 纤维的UV-vis表征分析 |
第3章 显色纤维的吸附性能及机理研究 |
3.1 实验材料与仪器设备 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 仪器设备 |
3.2 显色纤维的静态吸附实验 |
3.2.1 显色纤维的静态吸附试验 |
3.2.2 ICP-AES法测定吸附量 |
3.3 显色纤维的吸附性能研究 |
3.3.1 显色纤维对pH及选择性吸附响应 |
3.3.2 显色纤维对初始浓度吸附响应 |
3.3.3 显色纤维对时间与温度吸附响应 |
3.3.4 吸附Cu(Ⅱ)前后显色纤维的颜色变化 |
3.4 显色纤维对铜离子的吸附机理研究 |
3.4.1 显色纤维对铜离子的吸附等温线 |
3.4.2 显色纤维对铜离子的吸附动力学 |
3.4.3 显色纤维对铜离子的吸附热力学 |
第4章 显色传感器的制备及显色性能研究 |
4.1 实验材料与仪器设备 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 仪器设备 |
4.2 显色传感器的设计及制备 |
4.2.1 显色传感器的设计 |
4.2.2 显色传感器的制备 |
4.3 显色传感器定性方法的构建 |
4.4 显色传感器显色性能实验 |
4.4.1 反应时间对显色性能的影响 |
4.4.2 初始浓度对显色性能的影响 |
4.5 显色传感器的显色性能分析 |
4.5.1 显色传感器对pH的显色响应 |
4.5.2 显色传感器的选择性显色性能研究 |
4.5.3 显色传感器对时间的显色响应 |
4.5.4 显色传感器对初始浓度显色响应 |
第5章 显色传感器的表征显色机理研究 |
5.1 实验材料与仪器设备 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 仪器设备 |
5.2 显色传感器中显色材料的表征测试 |
5.2.1 显色纤维的收集 |
5.2.2 显色纤维的FT-IR测试 |
5.2.3 显色纤维的XRD测试 |
5.2.4 纤维的XPS测试 |
5.2.5 显色纤维的SEM测试 |
5.2.6 显色纤维的UV-vis测试 |
5.3 显色传感器显色机理分析 |
5.3.1 显色纤维显色前后的结构分析 |
5.3.2 显色纤维显色前后的形貌分析 |
5.3.3 显色纤维显色前后的表面成分分析 |
5.3.4 显色纤维的成键机理分析 |
5.3.5 显色纤维的显色机理分析 |
第6章 Cu(Ⅱ)显色传感器的制备及食品中应用研究 |
6.1 实验材料与仪器设备 |
6.1.1 实验材料 |
6.1.2 仪器设备 |
6.2 Cu(Ⅱ)显色传感器的制备及定量方法的构建 |
6.2.1 Cu(Ⅱ)显色传感器的制备 |
6.2.2 Cu(Ⅱ)定量检测方法的构建 |
6.2.3 Cu(Ⅱ)定量检测方法的验证 |
6.2.4 方法检出限及定量限 |
6.3 食品中Cu(Ⅱ)的检测 |
6.3.1 样品前处理 |
6.3.2 食品样品检测分析 |
6.3.3 方法精密度与回收率实验 |
6.4 Cu(Ⅱ)显色传感器定量方法确立及评价 |
6.4.1 定量方法确立 |
6.4.2 定量方法评价 |
6.5 食品中Cu(Ⅱ)的检测结果分析 |
第7章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的论文 |
致谢 |
(7)聚丙烯腈复合材料的制备及其铀吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 海水提铀概况 |
1.2.1 海水提铀研究进展 |
1.2.2 海水提铀吸附材料 |
1.3 聚丙烯腈纤维材料概述 |
1.3.1 聚丙烯腈纤维简介 |
1.3.2 聚丙烯腈纤维应用 |
1.4 本论文的研究目的及研究内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 实验材料及方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 测试方法 |
2.3 吸附行为研究方法 |
2.3.1 溶液的配制 |
2.3.2 吸附过程的影响因素 |
2.3.3 循环性能研究 |
2.3.4 模拟海水研究 |
2.3.5 数据处理及分析方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 没食子酸修饰的聚丙烯腈纤维的制备及其铀吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料制备 |
3.2.2 吸附实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 没食子酸修饰的聚丙烯腈纤维的合成路线 |
3.3.2 材料的表征 |
3.3.3 pH对吸附的影响 |
3.3.4 接触时间对吸附的影响及动力学模型分析 |
3.3.5 铀初始浓度对吸附的影响及吸附等温线 |
3.3.6 竞争离子的影响 |
3.3.7 循环性能的测试及分析 |
3.3.8 模拟海水研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 三聚氰胺修饰的聚丙烯腈纤维的制备及其铀吸附性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料制备 |
4.2.2 吸附实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 三聚氰胺修饰的聚丙烯腈纤维的合成路线 |
4.3.2 表征及分析 |
4.3.3 溶液pH对吸附的影响 |
4.3.4 接触时间对吸附的影响及动力学模型分析 |
4.3.5 铀初始浓度对吸附的影响及等温模型分析 |
4.3.6 循环性能分析 |
4.3.7 竞争离子对吸附的影响 |
4.3.8 模拟海水实验 |
4.4 本章小结 |
第5章 β-环糊精修饰的聚多巴胺包覆的聚丙烯腈纤维的制备及其铀吸附性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 β-环糊精修饰的聚多巴胺包覆的聚丙烯腈纤维的制备 |
5.2.2 吸附实验 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 β-环糊精修饰的聚多巴胺包覆的聚丙烯腈纤维的合成路线 |
5.3.2 表征及分析 |
5.3.3 溶液pH对吸附性能的影响 |
5.3.4 接触时间对吸附性能的影响 |
5.3.5 温度及铀初始浓度对吸附性能的影响 |
5.3.6 竞争离子对吸附性能的影响 |
5.3.7 循环性能分析 |
5.3.8 模拟海水分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)环糊精与典型持久性有机污染物的相互作用及对其生物降解的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要缩写词 |
1 绪论 |
1.1 持久性有机污染物 |
1.1.1 持久性有机污染物的种类 |
1.1.2 持久性有机污染物的危害 |
1.2 我国土壤中主要的持久性有机污染物 |
1.2.1 有机氯污染物(OCPs) |
1.2.2 多环芳烃污染物(PAHs) |
1.3 持久性有机污染物生物修复方法 |
1.3.1 持久性有机污染物生物修复的优势 |
1.3.2 持久性有机污染物生物修复法的主要影响因素 |
1.4 环糊精有效促进持久性有机污染物的生物降解 |
1.4.1 环糊精的性质 |
1.4.2 环糊精在环境领域的应用 |
1.5 环糊精促持久性污染物降解的理论研究 |
1.5.1 理论计算研究现状 |
1.5.2 主要理论计算研究方法 |
1.6 本文主要研究思路 |
2 环糊精与多环芳烃结合方式和结合能力研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料及方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 分子对接软件及方法 |
2.2.3 羟丙基-β-环糊精和磺丁基-β-环糊精对多环芳烃的增溶实验 |
2.2.4 多环芳烃分子的液相色谱分析 |
2.2.5 多环芳烃降解菌的复壮与驯化 |
2.2.6 两种环糊精对多环芳烃生物降解的影响 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 天然环糊精与多环芳烃分子的结合方式 |
2.3.2 环糊精衍生物与多环芳烃分子的结合方式 |
2.3.3 羟丙基-β-环糊精促进多环芳烃分子水溶性的实验研究 |
2.3.4 磺丁基-β-环糊精影响多环芳烃分子水溶性的实验研究 |
2.3.5 羟丙基-β-环糊精和磺丁基-β-环糊精对多环芳烃分子生物降解率的影响 |
2.4 本章小结 |
3 β-环糊精促进菲生物降解的分子机制研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料及方法 |
3.2.1 β-环糊精与菲相互作用水相模拟体系的建立 |
3.2.2 β-环糊精/菲包结物与细胞膜相互作用体系模拟 |
3.2.3 分子动力学模拟方法及参数 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 β-环糊精与菲水相包结物的形成及性质 |
3.3.2 β-环糊精/菲包结物与细胞膜的相互作用 |
3.3.3 β-环糊精和菲单体及包结物的跨膜研究 |
3.3.4 菲在细胞膜上从β-环糊精中分离的分子模拟 |
3.4 本章小结 |
4 疏水空腔尺寸影响环糊精促滴滴涕生物降解的机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料及方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 环糊精促进滴滴涕水溶性研究 |
4.2.3 环糊精促进滴滴涕生物降解研究 |
4.2.4 气相色谱分析滴滴涕的降解 |
4.2.5 滴滴涕的两相模拟 |
4.2.6 环糊精-滴滴涕的水相结合模拟 |
4.2.7 环糊精-滴滴涕的细胞膜吸附模拟 |
4.2.8 分子模拟方法及参数 |
4.2.9 平均力势自由能曲线计算 |
4.3 实验结果及讨论 |
4.3.1 环糊精促进滴滴涕水溶性研究 |
4.3.2 环糊精提高滴滴涕生物降解速率研究 |
4.3.3 环糊精/滴滴涕包结物形成的分子模拟 |
4.3.4 环糊精/滴滴涕包结物细胞膜吸附的分子模拟 |
4.3.5 滴滴涕从α-环糊精分离并跨越细胞膜的分子模拟 |
4.4 本章小结 |
5 衍生物基团动力学特性影响环糊精促菲生物降解的机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料及方法 |
5.2.1 磺丁基-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精与菲在水相的结合 |
5.2.2 细胞膜环境下的磺丁基-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精与菲包结物 |
5.2.3 分子模拟方法及参数 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 磺丁基-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精的衍生物基团动力学特性 |
5.3.2 磺丁基-β-环糊精和羟丙基-β-环糊精与菲的吸附及包结物动力学特性 |
5.3.3 细胞膜环境下的环糊精衍生物/菲包结物 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A 羟丙基-β-环糊精糖骨架主体和侧链力场参数 |
附录B 磺丁基-β-环糊精糖骨架主体和侧链力场参数 |
作者简介 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
(9)温敏性水凝胶对镧离子选择性吸附和富集回收(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
2 文献综述 |
2.1 稀土金属 |
2.1.1 稀土金属的应用 |
2.1.2 稀土金属污染现状及危害 |
2.1.3 稀土金属的回收处理 |
2.2 水凝胶 |
2.2.1 水凝胶定义 |
2.2.2 水凝胶的分类 |
2.2.3 水凝胶制备方法 |
2.3 水凝胶对稀土金属吸附 |
2.3.1 高分子水凝胶类 |
2.3.2 复合水凝胶类 |
2.3.3 离子印迹水凝胶吸附剂 |
2.4 课题的提出 |
3 温敏性水凝胶制备及溶胀性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 温敏性水凝胶的制备 |
3.2.3 温敏性水凝胶的表征 |
3.3 温敏性水凝胶形貌与内部结构分析 |
3.3.1 聚合方法对水凝胶内部形貌影响 |
3.3.2 单体配比对水凝胶内部结构影响 |
3.3.3 聚合方法对水凝胶内部孔径影响 |
3.4 温敏性水凝胶化学组成分析 |
3.5 温敏性水凝胶体积相转变温度研究 |
3.5.1 差示扫描量热法 |
3.5.2 平衡溶胀比法 |
3.6 温敏性水凝胶溶胀/退溶胀动力学分析 |
3.6.1 聚合方法对水凝胶溶胀性能的影响 |
3.6.2 单体配比对水凝胶溶胀性能的影响 |
3.7 温敏性水凝胶压缩性能 |
3.7.1 制备方法对温敏性水凝胶压缩性能的影响 |
3.7.2 GO含量对水凝胶压缩性能的影响 |
3.8 本章小结 |
4 温敏性水凝胶对镧离子的吸附/脱附性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂与仪器 |
4.2.2 温敏性水凝胶的制备 |
4.2.3 温敏性水凝胶对镧离子吸附和富集 |
4.2.4 温敏性水凝胶吸附镧离子后的脱附能力 |
4.2.5 温敏性水凝胶对镧离子吸附/脱附的循环能力 |
4.3 镧离子浓度的测定 |
4.4 温敏性水凝胶吸附能力 |
4.4.1 单体配比对水凝胶平衡吸附量的影响 |
4.4.2 pH值对温敏性水凝胶平衡吸附量的影响 |
4.4.3 初始镧离子浓度对温敏性水凝胶平衡吸附量的影响 |
4.4.4 吸附时间对温敏性水凝胶吸附量的影响 |
4.4.5 镧离子富集能力分析 |
4.5 温敏性水凝胶脱附能力 |
4.6 温敏性水凝胶循环再生能力 |
4.7 吸附La~(3+)前后水凝胶内部结构和表面元素分析 |
4.7.1 内部结构比较 |
4.7.2 表面元素分析 |
4.8 本章小结 |
5 温敏性水凝胶对多种金属离子的选择吸附性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂与仪器 |
5.2.2 温敏性水凝胶的制备 |
5.2.3 温敏性水凝胶性能表征 |
5.2.4 温敏性水凝胶吸附选择性 |
5.3 温敏性水凝胶溶胀性能 |
5.4 温敏性水凝胶体积相转变 |
5.5 温敏性水凝胶对镧离子吸附选择性 |
5.5.1 非印记水凝胶对镧离子吸附选择性 |
5.5.2 印记水凝胶对镧离子吸附选择性 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新与不足之处 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)选择性分离不同结构环糊精的分子印迹聚合物合成、表征及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号缩写说明 |
第一章 绪论 |
1.1 环糊精概述 |
1.1.1 概念 |
1.1.2 结构与性质 |
1.1.3 制备 |
1.1.4 分支环糊精 |
1.1.5 应用 |
1.2 分离纯化 |
1.2.1 非溶剂法 |
1.2.2 溶剂法 |
1.3 分子印迹概述 |
1.3.1 概念 |
1.3.2 发展历史 |
1.3.3 制备方法 |
1.3.4 原理 |
1.3.5 应用 |
1.4 光响应型分子印迹聚合物 |
1.5 立题背景与意义 |
1.6 研究思路与内容 |
第二章 光响应型分子印迹聚合物在麦芽糖基-β-环糊精分离中的应用及其安全性评估 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料、试剂与仪器 |
2.2.1 试验材料与试剂 |
2.2.2 试验仪器 |
2.2.3 实验动物 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 4-羟基偶氮苯的合成 |
2.3.2 4-甲基丙烯酰氧偶氮苯的合成 |
2.3.3 光响应分子印迹聚合物(PMIPs)的制备 |
2.3.4 偶氮苯衍生物光响应性分析 |
2.3.5 结构表征 |
2.3.6 PMIPs吸附性能研究 |
2.3.7 PMIPs光控吸收和释放实验 |
2.3.8 Mal-β-CD安全性分析 |
2.3.9 数据分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 PDP和MAA的结构分析 |
2.4.2 功能单体MAA的光响应性分析 |
2.4.3 PMIPs结构分析 |
2.4.4 PMIPs吸附性能分析 |
2.4.5 PMIPs和PNIPs对Mal-β-CD、β-CD和麦芽糖的光控吸收和释放 |
2.4.6 Mal-β-CD亚急性毒性分析 |
2.4.7 Mal-β-CD亚慢性毒性分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 光响应型表面分子印迹聚合物的制备及其对麦芽糖基-β-环糊精识别特性的研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料、试剂与仪器 |
3.2.1 试验材料与试剂 |
3.2.2 试验仪器 |
3.3 试验方法 |
3.3.1 二氧化硅的制备 |
3.3.2 功能化二氧化硅的制备 |
3.3.3 光响应型表面分子印迹聚合物(PSMIPs)的制备 |
3.3.4 结构表征 |
3.3.5 PSMIPs吸附性能研究 |
3.3.6 PSMIPs光控吸收和释放实验 |
3.3.7 PSMIPs稳定性和重复利用性 |
3.3.8 数据分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 PSMIPs结构分析 |
3.4.2 PSMIPs吸附性能分析 |
3.4.3 PSMIPs和PSNIPs对Mal-β-CD、β-CD和麦芽糖的光控吸收和释放 |
3.4.4 PSMIPs稳定性和重复利用性分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 光响应型表面分子印迹聚合物厚度对麦芽糖基-β-环糊精识别特性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 试验材料、试剂与仪器 |
4.2.1 试验材料与试剂 |
4.2.2 试验仪器 |
4.3 试验方法 |
4.3.1 二氧化硅的制备 |
4.3.2 功能化二氧化硅的制备 |
4.3.3 不同印迹聚合物厚度的PSMIPs的制备 |
4.3.4 结构表征 |
4.3.5 吸附性能研究 |
4.3.6 光控释放实验 |
4.3.7 稳定性和重复利用性 |
4.3.8 数据分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 表面印迹聚合物厚度对聚合物形貌的影响 |
4.4.2 表面印迹聚合物厚度对表面基团的影响 |
4.4.3 N_2吸附-脱附分析 |
4.4.4 表面印迹聚合物厚度对PSMIPs吸附性能的影响 |
4.4.5 表面印迹聚合物厚度对PSMIPs光控释放的影响 |
4.4.6 表面印迹聚合物厚度对PSMIPs稳定性和重复利用性的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 光响应型中空核壳结构分子印迹聚合物的制备及其对α-环糊精识别特性的研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验材料、试剂与仪器 |
5.2.1 试验材料与试剂 |
5.2.2 试验仪器 |
5.3 试验方法 |
5.3.1 二氧化硅的制备 |
5.3.2 功能化二氧化硅的制备 |
5.3.3 光响应型中空核壳结构分子印迹聚合物(PHSMIPs)的制备 |
5.3.4 结构表征 |
5.3.5 PHSMIPs吸附性能研究 |
5.3.6 PHSMIPs光控吸收和释放实验 |
5.3.7 PHSMIPs稳定性和重复利用性 |
5.3.8 数据分析 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 表面基团分析 |
5.4.2 热降解分析 |
5.4.3 N_2吸附-脱附分析 |
5.4.4 形貌分析 |
5.4.5 PHSMIPs吸附性能分析 |
5.4.6 PSMIPs和PHSMIPs对α-CD的分离效果分析 |
5.4.7 PHSMIPs稳定性和重复利用性分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 双模板光响应型中空核壳结构分子印迹聚合物在γ-环糊精纯化中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 试验材料、试剂与仪器 |
6.2.1 试验材料与试剂 |
6.2.2 试验仪器 |
6.3 试验方法 |
6.3.1 活化二氧化硅的制备 |
6.3.2 功能化二氧化硅的制备 |
6.3.3 双模板光响应中空核壳结构分子印迹聚合物(DPHSMIPs)的制备 |
6.3.4 结构表征 |
6.3.5 DPHSMIPs吸附性能研究 |
6.3.6 DPHSMIPs稳定性和重复利用性 |
6.3.7 数据分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 结构表征 |
6.4.2 DPHSMIPs分子印迹聚合物吸附性能分析 |
6.4.3 DPHSMIPs稳定性和重复利用性分析 |
6.5 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
论文创新点 |
参考文献 |
致谢 |
附录: 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
四、环糊精聚合物包结有机试剂PAN作为螯合树脂富集分离镉的研究(论文参考文献)
- [1]纤维素基多孔聚合物对PO/SM废水中芳香类物质的吸附性能研究[D]. 吴孔友. 广西大学, 2021
- [2]AOPAN/环糊精纳米纤维膜负载特性和吸附特性研究[D]. 刘兰. 西南科技大学, 2021(08)
- [3]甘氨酸-β-环糊精洗脱-生物降解修复石油污染土壤的效能及影响因素研究[D]. 张薇. 湖南大学, 2020
- [4]多巴胺环糊精聚合物吸附去除水中重金属、阳离子染料及其抗菌性能研究[D]. 陈华锋. 华东理工大学, 2020
- [5]多孔型环糊精聚合物的合成和修饰及其在分离富集中的应用[D]. 段慧玲. 陕西师范大学, 2020(02)
- [6]新型铜离子显色传感器的制备及在食品中的应用研究[D]. 王小青. 浙江工商大学, 2020(06)
- [7]聚丙烯腈复合材料的制备及其铀吸附性能研究[D]. 赵月皓. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [8]环糊精与典型持久性有机污染物的相互作用及对其生物降解的影响[D]. 任佰萍. 大连理工大学, 2020(01)
- [9]温敏性水凝胶对镧离子选择性吸附和富集回收[D]. 杨新蔚. 浙江大学, 2020(02)
- [10]选择性分离不同结构环糊精的分子印迹聚合物合成、表征及应用研究[D]. 范浩然. 江南大学, 2019(03)