2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展,水污染問題已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,影響人們生活的嚴(yán)重問題。不僅影響人們的身體健康,同時(shí)嚴(yán)重破壞自然環(huán)境,造成生態(tài)平衡失調(diào)。化工﹑紡織、冶金、農(nóng)藥、電鍍、煉焦等工業(yè)領(lǐng)域的廢水排放是造成水污染的主要源頭,而城鎮(zhèn)生活污水中的含磷物及含氮物則會(huì)造成嚴(yán)重的水體富營(yíng)養(yǎng)化,引起藻類和浮游生物快速繁殖,水體溶氧量下降,水質(zhì)惡化,造成水生需氧類生物的大量死亡,人類長(zhǎng)期飲用也會(huì)帶來諸多不利影響。因此,迫切需要開發(fā)出新技術(shù)和新材

2、料,以去除水體中的各種污染物,保護(hù)水環(huán)境,維護(hù)人體健康,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
  本研究采用了反相懸浮聚合法制備了兩種微米級(jí)陰離子印跡微球,這些微球可高效的去除水中的陰離子污染物種,這是一條將分子(離子)印跡技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境治理的新途徑,本文的研究結(jié)果在水環(huán)境的治理與保護(hù)方面具有明顯的科學(xué)意義與潛在的應(yīng)用前景。
  首先以環(huán)已烷為分散介質(zhì)、Span-60為分散劑組成連續(xù)相,采用反相懸浮聚合法,通過陽離子單體丙烯酰氧乙基三甲基

3、氯化銨(DAC)的與N,N,-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)的交聯(lián)聚合(CP),制備了粒徑為200~300 mm的新型凝膠微球CPDAC,考察了反相懸浮體系中主要條件對(duì)凝膠微球成球性能及粒徑的影響,并對(duì)凝膠微球進(jìn)行了表征,研究了CPDAC對(duì)4種陰離子物質(zhì)的吸附特性。結(jié)果表明,制備CPDAC需嚴(yán)格控制成球條件。分散相水相需采用滴加方式,適宜的分散劑為Span-60,隨其用量增加微球粒徑變?。挥退囿w積比小于2:1不能成球,隨體積比增大,微球粒

4、徑減?。粩嚢杷俾市∮?50 r/min不能成球,微球粒徑隨攪拌速率加快而變小。CPDAC憑借強(qiáng)離子交換作用及靜電相互作用對(duì)SCN-,NO3-,HPO42-及SO42-四種陰離子物質(zhì)都有很強(qiáng)的吸附作用,吸附容量分別為167,172,127.2和144 mg/g,吸附容量隨溫度升高而降低。該部分的研究結(jié)果表明了采用采用懸浮聚合法制備陽離子單體交聯(lián)聚合微球的可行性,為制備陰離子印跡微球奠定了理論基礎(chǔ)。
  接著采用反相懸浮聚合法,連續(xù)相

5、仍為溶解有分散劑Span-60的環(huán)己烷,以溶有模板陰離子SCN-、陽離子單體丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DAC)及交聯(lián)劑 N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)的水溶液為分散相,構(gòu)成反相懸浮聚合體系,在水相液滴中使DAC與模板離子相結(jié)合且發(fā)生交聯(lián)聚合,從而制備了粒徑約為200μm的微米級(jí)硫氰酸根陰離子印跡微球(IIPMs)。以同為一價(jià)的陰離子NO3-和I-為對(duì)比離子,深入考察研究了該離子印跡微球的離子識(shí)別與結(jié)合特性。研究結(jié)果表明,憑借強(qiáng)靜電

6、相互作用,在水相液滴中,陽離子單體DAC與模板陰離子SCN-緊密相結(jié)合,故在DAC與MBA交聯(lián)聚合的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了陰離子SCN-的印跡。洗脫模板離子后即獲得硫氰酸根陰離子印跡微球。采用紅外光譜(FTIR)及掃描掃描電子顯微鏡(SEM)表征了印跡微球的化學(xué)結(jié)構(gòu)和表面形貌及粒徑大小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該種陰離子印跡微球(指定為第一種陰離子印跡微球IIPMs(1))對(duì)模板陰離子SCN-具有很高的結(jié)合能力(結(jié)合容量為3.3mmol/g,192mg/g

7、)和特異的識(shí)別選擇性。該印跡微球可選擇性地識(shí)別與結(jié)合離子混合溶液中的SCN-離子,相對(duì)于NO3-和I-陰離子,IIPMs(1)對(duì)SCN-陰離子的選擇性系數(shù)分別為3.24和6.78。實(shí)驗(yàn)測(cè)得該印跡微球還具有優(yōu)良的重復(fù)使用性能。印跡微球材料使用達(dá)到第六次時(shí),飽和吸附量還能達(dá)到首次使用時(shí)的飽和吸附量的94%。
  最后,還是采用以上方法,以磷酸氫根離子為模板離子,制得了磷酸氫根離子印跡微球,洗脫模板離子即得所需磷酸氫根印跡微球。采用FT

8、IR及SEM等手段表征了該印跡微球的化學(xué)結(jié)構(gòu)和表面形貌及粒徑大小。以陰離子的MnO4-和為對(duì)比離子,考察研究了該離子印跡微球的離子識(shí)別與結(jié)合特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該種陰離子印跡微球(指定為第一種陰離子印跡微球IIPMs(2))對(duì)模板陰離子HPO42-具有很高的結(jié)合能力(結(jié)合容量為1.51mmol/g,145mg/g)和特異的識(shí)別選擇性。該印跡微球可選擇性地識(shí)別與結(jié)合離子混合溶液中HPO42-離子,相對(duì)于MnO4-和SO42-陰離子,IIP

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