Главная » 2014»Август»2 » Скачать Сорбционные свойства комплексообразующих полиамидных волокнистых материалов. Плотников, Дмитрий Павлович бесплатно
1:56 AM
Скачать Сорбционные свойства комплексообразующих полиамидных волокнистых материалов. Плотников, Дмитрий Павлович бесплатно
Сорбционные свойства комплексообразующих полиамидных волокнистых материалов
Диссертация
Автор: Плотников, Дмитрий Павлович
Название: Сорбционные свойства комплексообразующих полиамидных волокнистых материалов
Справка: Плотников, Дмитрий Павлович. Сорбционные свойства комплексообразующих полиамидных волокнистых материалов : диссертация кандидата химических наук : 05.17.06 / Плотников Дмитрий Павлович; [Место защиты: Моск. гос. текст. ун-т им. А.Н. Косыгина] - Москва, 2009 - Количество страниц: 158 с. ил. Москва, 2009 158 c. :
Объем: 158 стр.
Информация: Москва, 2009
Содержание:
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
11 Закономерности получения хемосорбционных волокон
12 Свойства волокнистых хемосорбционных материалов
2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
21 Объекты исследования
22 Методика проведения эксперимента
23 Методы исследования
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
31 Общая характеристика состава и свойств хемосорбционных волокон на основе привитых сополимеров
32 Исследование закономерностей сорбции ионов тяжелых металлов различными хемосорбционными полимерными волокнами
321 Исследование сорбции ионов кадмия различными волокнистыми аминосодержащими сорбентами
322 Исследование сорбции ионов свинца аминосодержащим волокном
323 Исследование сорбции ионов кадмия и свинца карбоксилсодер-жащим волокнистым хемосорбентом
33 Сорбционная активность различных хемосорбционных волокон по отношению к органическим ионам
ВЫВОДЫ
Введение:
Создание нового поколения волокнистых материалов технического назначения, в частности сорбционно-активных, применение которых позволяет решить актуальные экологические вопросы, основанные на реализации наукоемких технологий, является важным перспективным направлением развития малотоннажной химии. Применение таких материалов для мониторинга и защиты окружающей среды создает условия для охраны здоровья человека и рационального природопользования.
Системное техногенное воздействие на окружающую среду привело к ухудшению общей экологии, в связи с чем защита окружающей среды и человека стала одной из актуальных задач современности. Несмотря на создание в отдельных отраслях ресурсосберегающих технологий, включающих средства, обеспечивающие экологическую безопасность их функционирования, достаточно широкое применение природоохранных структур и совершенствование законодательной системы в этой сфере деятельности, экологическая обстановка остается весьма неблагоприятной.
Важное место в решении экологических проблем занимает разработка и применение сорбционных материалов, в частности полимерных волокнистых хемосорбентов, высокие кинетические показатели сорбции и разнообразие форм применения которых являются основой для создания эффективных процессов в сорбционной технологии. При этом одним из необходимых условий создания таких перспективных экологических технологий является получение всесторонней информации о сорбционных свойствах волокнистых сорбентов. Однако на сегодняшний день эти вопросы изучены недостаточно. В связи с этим, исследования как в области получения волокнистых хемосорбентов, так и изучения их сорбционных свойств сохраняют свою актуальность.
Данная диссертационная работа выполнялась в соответствии с основными направлениями научных исследований кафедры технологии 5 химических волокон и наноматериалов Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина» в рамках тематического плана Рособразования (темы № 03-609-45 и 06-633-45).
Целью работы являлось установление закономерностей сорбции ионов тяжелых металлов и крупных органических ионов волокнистыми хемосорбентами различного полимерного строения и функционального состава, а также разработка условий по очистке технологических растворов. Для достижения поставленной цели было необходимо:
• уточнить условия получения ряда аминосодержащих хемосорбционных волокон при переходе к наработке укрупненных партий;
• изучить основные закономерности процессов сорбции ионов тяжелых металлов;
• исследовать возможность сорбции волокнистыми сорбентами крупных органических ионов.
Научная новизна работы.
• Впервые для амино- и карбоксилсодержащих хемосорбционных волокон, полученных на основе привитых сополимеров, определены кинетические характеристики процессов сорбции ионов Cd2i и РЬ2+(скорости и время полусорбции), коэффициенты внутренней диффузии и распределения, аналитические выражения изотерм сорбции в координатах уравнения Ленгмюра и координационные свойства образующихся в фазе хемосорбционных волокон комплексных соединений (константы устойчивости комплексов, термодинамические показатели комплексообразования). i-y I
• Показано, что реакция комплексообразования ионов РЬ аминосодержащими хемосорбционными волокнами в отличие от ионов кадмия, осложняется заметным протеканием побочной реакции образования труднорастворимого гидроксида свинца. 6
• Установлена взаимосвязь строения, структуры волокнистых хемосорбентов и закономерностей сорбции ионов тяжелых металлов и крупных органических ионов. Показано, что вследствие структурных и конформационных перестроек полимера при образовании сшитой структуры в условиях получения хемосорбционных волокон на основе привитых сополимеров поликапроамида и полиглицидилметакрилата, затрудняются реакции комплексообразования ионов
Cd и процессы сорбции красителей, что приводит к существенному (примерно в 1,5 раза) снижению количества сорбируемых ионов.
• Впервые показано, что при сорбции ионов кадмия карбоксилсодержащим гидратцеллюлозным волокном процесс комплексообразования сопровождается формированием наружного слоя, покрывающего поверхность волокон хемосорбента.
Практическая значимость.
• В работе дана сравнительная характеристика свойств большого числа химически модифицированных сорбционно-активных волокон, полученных на основе привитых сополимеров.
• Выявлен ряд особенностей протекания процессов сорбции ионов Cd2+ и РЬ2+ хемосорбционными волокнами различного строения, что позволило сформулировать подходы к определению рациональных экологически ориентированных областей их применения.
• На основании изучения сорбционных свойств различных по химическому составу и строению хемосорбционных волокон показано, что волокнистые аминосодержащие сорбенты способны сорбировать ионы кадмия на уровне 160 мг/г и в области низких концентраций обеспечивать высокую степень извлечения (более 99%), что позволяет рекомендовать их для создания фильтрующих элементов в системах очистки сточных вод и экологического мониторинга.
