非织造布吸附壬基酚的结构匹配效应及腐殖酸的影响研究

摘要

壬基酚(Nonylphenol，NP)作为一种公认的内分泌干扰物(endocrinedisrupting chemicals，EDCs)，普遍存在于环境水体中，具有持久的生物毒性及明显内分泌干扰效应，受到越来越多研究者的关注。为了能够有效去除水中NP，本研究从吸附剂的有效吸附位点与污染物分子结构相匹配入手，对功能化非织造布进行设计。以聚丙烯为基材，通过紫外接枝和环氧开环反应在基材表面引入同样含有苯环、烷基长链和亲水基团的单体，制备得到具有吸附选择性的功能化聚丙烯非织造布(PP-g-GMA-(n-OA))，研究其对壬基酚的吸附性能及吸附机理，并考察了常见有机质腐殖酸对吸附行为的影响。 吸附动力学与吸附等温线研究表明，拟二级动力学模型和Freundlich模型能够更好地反映材料对NP的吸附过程。与其它两种非织造布相比，PP-g-GMA-(n-OA)对NP的吸附速率均高于其他材料，对NP有较高的吸附亲和力。在NP与其他污染物的双组份体系中，PP-g-GMA-(n-OA)对NP具有较强的吸附选择性，当CNP∶CPh=1∶1时，选择性吸附系数α达到56.06，进一步证实功能化非织造布的高吸附量和吸附选择性归功于二者匹配的分子尺寸和结构，强化了吸附作用力。动态吸附结果表明，Thomas模型适合用来描述过滤器的动态吸附过程，界面传质控制整个动力学过程。可溶性腐殖酸附着在功能化非织造布表面，与NP共同竞争吸附位点，降低了吸附反应的推动力，一定程度上抑制吸附过程的进行。环境条件的改变影响了HA分子与材料之间的静电作用，进而导致吸附量的变化。

目录

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摘要

第一章绪论

1．1研究背景

1．2壬基酚的概述

1．2．1壬基酚的来源

1．2．2壬基酚的危害

1．3壬基酚的污染现状

1．3．1水环境污染

1．3．2大气污染

1．3．3土壤污染

1．4壬基酚的去除方法

1．4．1生物降解法

1．4．2高级氧化法

1．4．3分子印迹法

1．4．4吸附法

1．4聚丙烯非织造布概述

1．5天然有机质腐殖酸对吸附材料吸附行为研究现状

1．5．1腐殖酸概述

1．5．2腐殖酸的影响吸附行为研究现状

1．6本课题的提出及其主要研究内容

第二章功能化聚丙烯非织造布的制备及表征

2．1引言

2．2实验药品及仪器

2．2．1实验药品

2．2．2实验仪器

2．3功能聚丙烯非织造布的制备

2．4功能化聚丙烯非织造布的表征

2．4．1 FTIR分析

2．4．2 XPS分析

2．4．3 SEM分析

2．4．4接触角测定

2．5本章小结

第三章功能化聚丙烯非织造布对壬基酚的吸附性能及吸附机理研究

3．1引言

3．2实验材料及仪器

3．3吸附性能研究

3．3．1吸附动力学实验

3．3．2吸附等温实验

3．3．3吸附热力学实验

3．3．4选择性吸附实验

3．3．5解吸再生实验

3．3．6动态吸附实验

3．4结果与讨论

3．4．1吸附动力学分析

3．4．2吸附等温线分析

3．4．3吸附热力学分析

3．4．4选择性吸附机理研究

3．4．5解吸与再生

3．4．6动态吸附性能研究

3．4．7动态吸附曲线的线性拟合

3．5本章小结

第四章腐殖酸对功能化非织造布吸附壬基酚的影响研究

4．1引言

4．2实验药品及仪器

4．3腐殖酸对PP-g-GMA-(n-OA)吸附NP的影响研究

4．3．1吸附动力学

4．3．2吸附等温线

4．3．3吸附热力学

4．3．4不同pH条件下腐殖酸对PP-g-GMA-(n-OA)吸附NP的影响

4．4．1吸附动力学

4．4．2吸附等温线

4．4．3吸附热力学

4．4．4不同pH条件下腐殖酸对功能化非织造布吸附NP的影响

4．4．5不同腐殖酸初始浓度对功能化非织造布吸附NP的影响

4．4．6不同离子强度条件下腐殖酸对功能化非织造布吸附NP的影响

4．5本章小结

第五章全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢