导　　师： 庞煜霞;曹明章

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 本文以碱木质素为原料研究制备了一系列木质素基重金属离子吸附剂,为木质素类产品的资源化利用提供新途径。通过对碱木质素进行氧化、羧甲基化和氧化氨解改性,增加羧基或胺基等功能团,制备了氧化交联木质素(C-OAL)、羧甲基化-交联木质素(C-CML)和氧化氨解木质素(AOL)吸附剂,并对三种木质素吸附剂的吸附性能和机理进行研究。1.采用过氧化氢对碱木质素进行氧化处理,增加羧基含量,并通过甲醛对氧化产物进行交联,合成C-OAL吸附剂。通过对投料比及反应温度进行工艺优化,C-OAL吸附剂对Pb吸附量最大可达到165.71 mg/g,产品的羧基含量为0.65 mmol/g,重均分子量为7900 Da。另一方面,以碱木质素为原料,一氯乙酸为醚化剂,并首次采用微波辐射方法,快速高效的合成木质素羧甲基化中间产物,随后通过甲醛对木质素羧甲基化中间产物进行交联,合成C-CML木质素吸附剂。通过对反应温度和反应时间进行工艺优化,C-CML木质素吸附剂对Pb吸附量最大可达到171.85 mg/g,产品的羧基含量为1.12mmol/g,重均分子量为9000 Da。研究表明,在吸附过程中,pH值、吸附时间和金属离子浓度对吸附效果影响显著,而吸附温度对吸附效果几乎没有影响;两种羧基化改性样品中的羟基和羧基能够与Pb络合,存在离子交换、螯合等化学作用。当pH≥5.5时,C-OAL和C-CML均能达到较好的吸附性能,其饱和吸附容量分别为280.02 mg/g、300.11mg/g。两者对Pb的吸附过程吻合二级反应动力学方程和Langmuir模型,表明了样品对Pb的吸附过程不仅受扩散控制,更是受络合作用的化学作用力控制。最后,样品经过3次再生后,C-CML的吸附能力几乎不变,因此改性木质素吸附剂可以循环利用。2.采用过氧化氢和氨水对碱木质素进行氧化氨解反应,对产品的合成工艺及吸附性能进行研究。结果表明氧化氨解反应会破坏部分苯环结构,并与氨�

关 键 词： 碱木质素 吸附 铅离子 羧基化 交联

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