β-环糊精/聚乙烯醇复合膜的制备与吸附性能研究开题报告

 2021-08-08 14:02:31

1. 研究目的与意义

印染行业是工业废水中排放大户,印染废水具有水量大、有机物含量高和碱性大等特点,属于难处理的工业废水。

吸附是预处理染料废水常用的技术之一,因此,絮凝剂的开发和应用成为研究的热点。

β-环糊精(β-cd)具有外部亲水、内部疏水的圆台状独特结构,内腔可与极性分子形成主-客体包含物,且其外部结构中存在大量羟基,表现出良好的亲水性和优异的化学反应特性,能够实现对溶液中有机污染物的高效去除,但β-环糊精水溶性强,其作为吸附剂使用时,难于与水体分离。

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2. 国内外研究现状分析

环糊精(cyclodextrin,cd )是由淀粉在生物酶的作用下降解所产生的一种由d吡喃型葡萄糖通过α-1,4糖苷键连接的环状低聚糖,其中葡萄糖残基的个数一般为6,7,8,分别称为α-,β-,γ-环糊精。

环糊精的分子构型比较特殊,呈锥形的圆环,内部是具有一定尺寸的疏水空腔,其上下外部因键有羟基而呈亲水性。

可以依据空腔的大小,利用疏水作用力,氢键和范德华力等进行分子识别,同客体分子形成特殊配合物。

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3. 研究的基本内容与计划

课题研究的内容:(1) 环糊精/聚乙烯醇复合膜的制备;(2) 利用红外光谱、紫外、扫描电镜等分析表征手段、对环糊精/聚乙烯的醇复合膜中的表面形貌、含量等进行研究;(3) 探讨复合膜对有机染料的吸附动力学。

研究计划:2019.01.01-2019.01.13:查阅文献,拟定实验方案,写开题报告,并进行英文翻译,准备实验仪器与实验试剂、材料;2019.02.21-2019.04.03:进行课题的实验部分,包括β-环糊精/聚乙烯醇复合膜研究,β-环糊精/聚乙烯醇复合膜的制备以及处理实验数据; 2019.04.4-2019.04.20:完成毕业论文的攥写。

4. 研究创新点

甲苯等芳香族有机化合物在大多数化工生产中通常作为原材料或溶剂使用,即使少量存在也会导致严重的环境问题,因此有效除去水体中的有机污染物是十分重要的研究课题。

本课题构建的β-环糊精/聚乙烯醇负载单宁酸的气凝胶是一种具有空间三维网络结构的材料,具有密度小、比表面积大、孔隙率高及表面大量的π 电子等优势,可以快速吸附水溶液中的甲苯。

因而本课题的β-环糊精/聚乙烯醇复合膜的构建在在有机污染物去除方面具有重要的意义。

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