埃洛石纳米管论文:淀粉四氧化三铁染料吸附.doc
6页埃洛石纳米管论文:淀粉四氧化三铁染料吸附【提示】本文仅提供摘要、关键词 、篇名、目录等题录内容为中国学术资源库知识代理,不涉版权作者如有疑义,请联系版权单位或学校摘要】埃洛石(Halloysite)是一种管状天然纳米材料,具有典型的硅酸盐结构,化学组成 Al2Si2O5(OH)4·(1-2)H2O 与高岭石相同埃洛石纳米管(HNTs)是一种中空的管状结构,内径约为 5-l0nm由于本身具有较大的比表面积和孔体积、纳米尺度等特点,近年来 HNTs已得到广泛关注和研究为了提高 HNTs的生物相容性和水中分散性,本文将 HNTs与天然多糖进行复合由于淀粉膜在应用过程中力学强度差,耐水性差等缺陷,研究了埃洛石纳米管对山药可塑性淀粉膜的增强作用实验表明,一定比例内的埃洛石纳米管与山药淀粉之间具有良好的生物相容性,通过添加不同比例的纳米管可以增加可塑性淀粉复合材料的密度,降低其水蒸气透过率;提高淀粉基复合材料的抗拉伸强度,降低了断裂伸长率;提高了淀粉复合材料的热稳定性和淀粉糊溶液的黏度,所以扩大了淀粉复合材料的应用范围为了提高 HNT的亲水性和生物相容性,本文从山药淀粉中提取出直链淀粉,并利用通过机械法将直链淀粉缠绕在埃洛石纳米管上组装成直链淀粉-埃洛石(amylose-HNTs)超分子复合物。
透射电子显微镜和热重分析表明,埃洛石纳米管的外壁上缠绕着的直链淀粉含,其含量大约是 44.1wt%直链淀粉-埃洛石(amylose-HNTs)超分子复合物可以很好的溶解在二甲基亚砜的水溶液中,这也说明直链淀粉与埃洛石外表面存在相互作用本文利用快速沉淀法制备 HNTs/Fe3O4磁性纳米复合材料,用来吸附水中的染料亚甲基蓝(MB) 、中性红(NR)和甲基橙(MO) 透射电镜和 X射线分析结果表明:埃洛石纳米管上的 Fe3O4晶体颗粒较大,呈团簇状态HNTs/Fe3O4 对染料的吸附行为符合准二级动力学模型,且对阳离子染料 MB和 NR的吸附效果非常好,对阴离子 MO的吸附不是很明显作为吸附剂,结果显示 HNTs/Fe3O4具有良好的顺磁性,可在外部磁场作用下与水体快速分离由于 Fe3O4颗粒在埃洛石纳米管上团聚现象,本文进一步通过阴离子瓜尔胶(AGG)对埃洛石纳米管进行表面改性,在改性的埃洛石纳米管上合成四氧化三铁制备了一种新型的磁性吸附剂,以除去水中 MB通过透射电子显微镜看出,埃洛石的表面负载一层 AGG,合成的四氧化三铁纳米颗粒能均匀分散在 AGG的表面无明显团聚现象,同时 AGG起到为小尺寸 Fe3O4颗粒生成提供模板。
亲水性的 AGG可以提高吸附剂 HNT-AGG-Fe3O4在溶液中的分散性,有利于 MB吸附到 HNTs上吸附行为非常符合准二级动力学模型关键词】埃洛石纳米管;淀粉;四氧化三铁;染料;吸附;【篇名】埃洛石纳米管—多糖复合材料的制备与应用【目录】埃洛石纳米管—多糖复合材料的制备与应用 摘要 3-4 ABSTRACT 4-5 第一章 绪论 10-25 1.1 埃洛石纳米管 10-12 1.1.1 埃洛石的形成 10 1.1.2 埃洛石纳米管的结构 10-11 1.1.3 埃洛石纳米管的应用领域 11-12 1.2 纳米复合材料 12-14 1.2.1 纳米材料的基本特性 12-13 1.2.2 纳米颗粒的物理性质 13-14 1.2.3 纳米颗粒的化学性质 14 1.3 淀粉复合材料研究 14-18 1.3.1 淀粉的来源及其结构 14-15 1.3.2 淀粉的结晶性质 15-16 1.3.3 淀粉糊化 16 1.3.4 淀粉基膜材料 16-18 1.3.4.1 无机材料 17 1.3.4.2 有机材料 17-18 1.4 磁性复合材料 18-21 1.4.1 磁性材料的分类 18 1.4.2 磁性Fe_3O_4纳米颗粒合成方法 18-19 1.4.3 磁性复合材料的应用 19-21 1.4.3.1 永磁性复合材料的应用 19 1.4.3.2 软磁性复合材料的应用 19-20 1.4.3.3 吸波材料的应用 20 1.4.3.4 生物医学应 20-21 1.5 印染废水的危害及处理 21-22 1.5.1 印染废水的排放 21 1.5.2 染料废水的危害 21 1.5.3 印染废水的处理方法 21-22 1.5.4 粘土矿物吸附 22 1.6 本文研究的意义、目的及思路 22-25 1.6.1 本文研究的意义和目的 22-23 1.6.2 研究内容 23-25 第二章 添加埃洛石的可塑性山药淀粉复合物的制备及性质表征 25-37 2.1 引言 25-26 2.2 实验部分 26-29 2.2.1 材料及设备 26 2.2.2 淀粉的提取 26-27 2.2.3 制备可塑性淀粉和埃洛石增强的可塑性淀粉复合物(HNT/PS) 27 2.2.4 结构表征和性能测试 27-29 2.2.4.1 差示扫描量热分析 27 2.2.4.2 红外光谱分析 27 2.2.4.3 扫描电镜分析 27 2.2.4.4 X-射线衍射分析 1 27 2.2.4.5 黏度性能测定 27-28 2.2.4.6 力学性能 28 2.2.4.7 热重分析 28-29 2.2.4.8 水蒸汽透过系数 29 2.3 结果与讨论 29-36 2.3.1 山药淀粉和可塑性淀粉的表征 29-32 2.3.1.1 山药淀粉的 DSC分析 29-30 2.3.1.2 红外光谱分析 30 2.3.1.3 扫描电镜分析 30-31 2.3.1.4 X-衍射分析 31-32 2.3.2 HNT/PS复合物的表征 32-36 2.3.2.1 扫描电镜分析 32-33 2.3.2.2 黏度性能分析 33 2.3.2.3 力学性能测试分析 33-34 2.3.2.4 热失重分析 34-35 2.3.2.5 透水性能分析 35-36 2.4 小结 36-37 第三章 直链淀粉缠绕 HNT超分子复合物的制备 37-46 3.1 前言 37-38 3.2 实验部分 38-39 3.2.1 原料与设备 38 3.2.2 山药淀粉的提取与直链淀粉的提纯 38 3.2.3 直链淀粉缠绕 HNT超分子复合物的制备 38-39 3.2.4 产品表征 39 3.2.4.1 透射电镜分析 39 3.2.4.2 红外光谱分析 39 3.2.4.3 热重分析 39 3.2.4.4 HNT和 amylose-HNTs复合物水悬浮液稳定性能测试 39 3.3 结果与讨论 39-45 3.3.1 透射电镜分析 39-41 3.3.2 红外光谱分析 41-42 3.3.3 热失重分析 42-44 3.3.4 悬浮液稳定性能分析 44-45 3.4 小结 45-46 第四章 磁性埃洛石纳米管的制备及对染料的吸附研究 46-58 4.1 引言 46-47 4.2 实验部分 47-48 4.2.1 原料与设备 47 4.2.2 磁性 HNT/Fe_3O_4的制备 47-48 4.2.3 产品表征 48 4.2.3.1 透射电镜分析 48 4.2.3.2红外光谱分析 48 4.2.3.3 X-射线衍射分析 48 4.2.3.4 热重分析 48 4.2.3.5 磁性能分析 48 4.3 结果与讨论 48-52 4.3.1 透射电镜分析 48-49 4.3.2 红外光谱分析 49-50 4.3.3 X-射线衍射分析 50-51 4.3.4 热失重分析 51-52 4.3.5 磁性能分析 52 4.4 埃洛石和埃洛石纳米管/四氧化三铁复合物吸附染料实验 52-57 4.4.1 绘制MB、NR 和 MO溶液标准工作曲线 52-54 4.4.2 吸附实验过程 54 4.4.3 HNTs纳米管和 HNT/Fe_3O_4吸附染料的动力学研究 54-57 4.5 小结 57-58 第五章 阴离子瓜尔胶改性的埃洛石/四氧化三铁复合物的制备及对MB吸附 58-70 5.1 引言 58-59 5.2 实验部分 59-61 5.2.1 原料与设备 59 5.2.2 磁性 HNT-AGG/Fe_3O_4的制备 59-60 5.2.3 产品表征 60 5.2.3.1 透射电镜分析 60 5.2.3.2 红外光谱分析 60 5.2.3.3 X-射线衍射分析 60 5.2.3.4 热重分析 60 5.2.3.5 磁性能分析 60 5.2.3.6 水中分散性能测试 60 5.2.4 MB染料吸附实验 60-61 5.3 结果与讨论 61-69 5.3.1 HNT-AGG/Fe_3O_4表征 61-66 5.3.1.1 TEM分析 61-62 5.3.1.2 红外分析 62-。





