纤维素基高吸油树脂的制备及应用研究

论文摘要

高吸油树脂可用于油类污染物的防治,其中纤维素基高吸油树脂具有吸油速率快、吸油量大、成本低等优点。棉纤维素为基础原料,经NaOH和CS2预处理后,以BMA为单体,H2O2-FeSO4为引发剂,PVA为分散剂,采用悬浮聚合法制备纤维素基吸油树脂。采用均匀设计与正交设计方法对接枝工艺进行研究,确定了各因素对接枝效果的影响趋势,其影响大小顺序为时间、PVA、BMA、FeSO4、温度和H2O2。吸油树脂对水面浮油的最佳吸附条件为:接枝率为147%的吸油树脂,水体pH为11,水体温度为60℃,搅拌速度200 r/min以上,吸附时间15min。当浮油质量小于吸油树脂的饱和吸油量时,吸附效率较高,最高可达95%。吸油树脂对含油废水的吸附符合拟二级吸附动力学模型、Langmuir和Freundlich吸附等温模型,最佳吸附条件为:接枝率30%以上的吸油树脂,水体pH为5,水温为25℃,搅拌速度500 r/min以上,吸附时间1小时。当油烟量低于吸油树脂的饱和吸油量时,吸油树脂对油烟吸附率较高,其中对柴油油烟吸附率可达98%,对大豆油油烟吸附率可达92%,都高于同等条件下棉纤维的吸附率。棉纤维素基吸油树脂对大豆油和二甲苯有很好的吸附效果,且该吸油树脂的耐高温性也很好,同时经石油醚再生后具有很好的重复利用性能。棉纤维素接枝BMA工艺也适用于其他亲油单体,实验证实棉纤维素可接枝St和MMA,且接枝产物也具有很好的吸油能力;非棉纤维素也可以接枝上BMA,且接枝产物吸油能力也较好。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 序论
• 1.1 引言
• 1.2 油类污染的危害
• 1.2.1 对人类健康的影响
• 1.2.2 对水生生物的影响
• 1.2.3 对渔业的影响
• 1.2.4 对旅游业的影响
• 1.3 水体油污染的处理概况
• 1.4 高吸油树脂研究现状
• 1.4.1 丙烯酸酯系高吸油树脂的研究进展
• 1.4.2 高吸油树脂吸油原理
• 1.4.3 高吸油树脂性能的影响因素
• 1.4.4 高吸油树脂的应用领域
• 1.4.5 高吸油树脂的发展
• 1.5 论文选题意义及主要研究内容
• 1.5.1 选题意义
• 1.5.2 主要研究内容
• 2 纤维素基高吸油树脂的制备
• 2.1 纤维素基吸油树脂制备的原理
• 2.1.1 纤维素概述
• 2.1.2 纤维素的预处理
• 2.1.3 纤维素的接枝方法
• 2.2 纤维素接枝BMA 制备吸油树脂的工艺
• 2.2.1 均匀试验部分
• 2.2.2 均匀试验结果与讨论
• 2.2.3 正交试验部分
• 2.2.4 正交试验结果与讨论
• 2.2.5 实验数据综合处理
• 2.3 棉纤维-BMA 聚合物的表面结构
• 2.4 小结
• 3 吸油树脂对水面浮油的吸附
• 3.1 实验原料、试剂、仪器
• 3.2 实验检测方法
• 3.3 水面浮油吸附方法
• 3.4 实验结果与分析
• 3.4.1 接枝率对吸油量的影响
• 3.4.2 水体pH 值对吸油量的影响
• 3.4.3 温度对吸油量的影响
• 3.4.4 吸附时间对吸油量的影响
• 3.4.5 搅拌转速对吸油量的影响
• 3.4.6 水面浮油量对吸油树脂吸附率的影响
• 3.4.7 吸油树脂的解吸及重复利用次数对吸油量的影响
• 3.5 小结
• 4 吸油树脂对含油废水的吸附
• 4.1 实验原料、试剂、仪器
• 4.2 含油废水吸附实验
• 4.2.1 含油废水的制备
• 4.2.2 水体油含量检测方法
• 4.2.3 静态吸附实验
• 4.2.4 动态吸附实验
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 吸附动力学分析
• 4.3.2 搅拌对传质的影响
• 4.3.3 吸附等温模型分析
• 4.3.4 接枝率对吸附率的影响
• 4.3.5 温度对吸附率的影响
• 4.3.6 水体pH 值对吸附率的影响
• 4.3.7 吸油树脂的耐热性及其对吸附率的影响
• 4.3.8 吸油树脂一次动态吸附及再生吸附
• 4.3.9 吸油树脂与棉纤维的动态吸附效果对比
• 4.4 小结
• 5 吸油树脂的其他用途及其制备工艺适用性
• 5.1 吸油树脂对不同油品的吸附适用性
• 5.2 吸油树脂的缓释性能
• 5.3 吸附油烟实验
• 5.4 吸油树脂制备工艺的适用性
• 5.4.1 棉纤维接枝多种单体的适用性
• 5.4.2 非棉纤维材料接枝BMA 的适用性
• 5.5 小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议与展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集