秸稈纖維素在離子液體中的溶解、功能化及其應(yīng)用.pdf

1、秸稈是地球上儲(chǔ)量巨大的可再生資源。合理開(kāi)發(fā)利用秸稈資源,既符合可持續(xù)發(fā)展的要求,又可以避免環(huán)境污染。然而,秸稈中天然纖維素成分的結(jié)晶度高、分子間和分子內(nèi)存在大量的氫鍵,使得其具有不熔化、在大多數(shù)溶劑中不溶解的特點(diǎn),這成為秸稈在應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的最大障礙?；诖?本論文以油菜秸稈為原料提取了天然的纖維素,探討了其在離子液體中的溶解條件；并以離子液體為溶劑在無(wú)催化劑的條件下,通過(guò)對(duì)天然纖維素的功能化,制備了幾種吸附劑并用于重金屬離子及有機(jī)染料污水

2、的處理,效果良好,主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1.以油菜秸稈為原料提取天然的纖維素；合成了1-烯丙基,3-甲基氯代咪唑([Amim]Cl)離子液體,并用紅外及拉曼光譜對(duì)其進(jìn)行了表征；探討了所提取的天然纖維素在[Amim]Cl離子液體中的溶解條件,并比較了[Amim]Cl和1-丁基,3-甲基氯代咪唑([Bmim]Cl)兩種離子液體對(duì)纖維素的溶解性能。
　　 2.在[Amim]Cl室溫離子液體中,油菜秸稈纖維素與馬來(lái)酸酐在無(wú)催

3、化劑條件下反應(yīng)制備纖維素基吸附劑。考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和馬來(lái)酸酐/纖維素物質(zhì)的量之比等因素對(duì)合成的影響,并且通過(guò)FTIR和固相CP/MAS13C NMR對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。并將產(chǎn)物作為吸附劑用于吸附溶液中的Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)等重金屬離子,吸附試驗(yàn)考察了pH值、吸附時(shí)間、重金屬離子濃度、溫度及干擾離子等因素的影響并用于處理實(shí)際工業(yè)污水。用Langmuir、Freundlich和復(fù)合Langmuir-Freun

4、dlich公式對(duì)吸附等溫線(xiàn)進(jìn)行模擬。并用Pseudo first order和pseudo second order速率方程和熱力學(xué)參數(shù)解釋了吸附機(jī)理。
　　 3.在[Amim]Cl室溫離子液體中制備了一種新型的兩性吸附劑(均苯四酸二酐和硫脲修飾的油菜秸稈纖維素),并用于吸附水體中的Cr(Ⅵ)。吸附試驗(yàn)考察了pH值、吸附時(shí)間、Cr(Ⅵ)濃度、溫度及干擾離子等因素的影響并用于處理含Cr(Ⅵ)工業(yè)污水。用Langmuir、Freun

5、dlich和復(fù)合Langmuir-Freundlich公式對(duì)吸附等溫線(xiàn)進(jìn)行模擬。用Pseudo first order和pseudo second order速率方程和熱力學(xué)參數(shù)解釋了吸附機(jī)理。
　　 4.考察了所制備的兩性纖維素基吸附劑對(duì)剛果紅和羅丹明B兩種有機(jī)染料的吸附行為。吸附數(shù)據(jù)用Langmuir、Freundlich和復(fù)合Langmuir-Freundlich等溫線(xiàn)方程進(jìn)行了模擬,并用Pseudo first orde