纖維素甜菜堿酯的制備及其在活性染料染色污染防治中的應(yīng)用.pdf

1、碩士學(xué)位論文纖維素甜菜堿酯的制備及其在活性染料染色污染防治中的應(yīng)用PreparationofCelluloseBetainateandItsApplicationinThePreventionandTreatmentofDyeingPollutionofReactiveDyes學(xué)號：21007346完成日期：20130504大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要活性染料染色中存在

2、的色污染和鹽污染一直是染整行業(yè)致力解決的難題。生物質(zhì)資源具有來源廣泛，易生物降解、無毒，廢棄后可完全生物降解等特點，在防治活性染料染色廢水研究中具有舉足輕重的作用。本項研究采用甜菜堿鹽酸鹽做陽離子化試劑，對不同狀態(tài)的纖維素——微晶纖維素和棉纖維進(jìn)行改性，通過脫水酯化反應(yīng)制備出了兩種不同形態(tài)的生物相容性好的纖維素甜菜堿酯。這兩種陽離子型纖維素，對陰離子型活性染料有良好的吸附性，可將其分別用于染料廢水吸附和活性染料染色，從活性染料染色污染治

3、理和預(yù)防兩個方面，來解決活性染料染色中存在的色污染和鹽污染問題。首先，本文以微晶纖維素為原料，甜菜堿鹽酸鹽作陽離子化試劑，干法制備了吸附劑纖維素甜菜堿酯。研究了反應(yīng)條件對陽離子試劑的反應(yīng)效率和產(chǎn)品取代度的影響，最佳反應(yīng)條件為：n(纖維素葡萄糖單元環(huán))13(甜菜堿鹽酸鹽)：n(雙氰胺)=：O5、150℃反應(yīng)3h。此條件下甜菜堿鹽酸鹽反應(yīng)效率為81％，產(chǎn)品取代度為081。使用紅外光譜分析、x射線測試和掃描電鏡等方法，對原微晶纖維素、堿化纖維

4、素和改性纖維素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，紅外譜圖證實纖維素中引入了酯基和季銨基。以纖維素甜菜堿酯作為RR24、RR195和RB19三支活性染料的吸附劑，研究了染料初始濃度、溶液pH、吸附時間、產(chǎn)品投料量和NaCI濃度等因素對吸附效果的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，此吸附遵循Langrnuir吸附等溫線。在最佳吸附條件下，染料廢水脫色率均超過95％，吸附劑對三支染料的最大吸附量依次為935mg／g、11765mg／g、27778mg／g。其次，本文以甜菜堿鹽酸

5、鹽作陽離子化試劑，采用高溫一焙烘工藝改性棉纖維。研究了甜菜堿鹽酸鹽和催化劑用量、焙烘溫度和時間對陽離子試劑的反應(yīng)效率和產(chǎn)品取代度的影響，確定最佳工藝：雙氰胺8％(w／w)，甜菜堿鹽酸鹽8％(w／w)，120℃焙烘5min。此條件下甜菜堿鹽酸鹽反應(yīng)效率為32o％，產(chǎn)品取代度為O023。用紅外光譜分析和x射線測試來表征改性棉纖維，紅外譜圖證實了棉纖維中酯基和季銨基的引入。論文中選取活性紅M一3BE、活性艷藍(lán)KNR和活性黃M一3RE三支不同顏