尼龙66纤维辐射接枝改性及在铀废水处理和抗菌方面的应用
张明星
学位类型硕士
导师吴国忠
2017
学位授予单位中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
关键词尼龙66纤维 共辐射接枝聚合 铀酰离子 吸附 抗菌
摘要尼龙66(PA66)纤维,通过己二酸和己二醇缩聚反应制备而来,是最早的商业化合成纤维,具有优异的耐磨性,耐疲劳性,耐热性和耐化学品性,应用范围广泛。本论文采用共辐射接枝技术,将乙烯基类单体接枝到尼龙66纤维上,再通过后续的化学反应,成功制备了可用于含铀废水处理和抗菌的功能化尼龙66纤维。通过共辐射接枝技术,聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)被接枝到尼龙66纤维上,接着通过化学修饰,在PGMA接枝链上引入偕胺肟基团,成功地制备出了对铀酰离子具有吸附作用的偕胺肟化尼龙66纤维。详细地研究了单体浓度与接枝率之间的关系,研究了胺化开环反应过程中反应时间与基团摩尔转化率之间的关系。分别通过红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪和电子单纤维强力仪对原尼龙66纤维和修饰后的尼龙66纤维进行了化学结构、微观形貌、热稳定性和机械性能的研究,研究结果表明偕胺肟化的尼龙66纤维成功地被制备了出来并具有比较好的热稳定性和机械性能。在铀酰离子吸附过程中,分别研究了初始溶液pH值的影响、吸附等温线、吸附动力学、吸附热力学、吸附选择性以及在模拟核工业废水中的应用,研究结果表明偕胺肟化的尼龙66纤维对低浓度(1-25 mg/L)的铀酰离子具有优异的吸附效果和吸附选择性。通过共辐照接枝技术,聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯(PDMAEMA)被接枝到尼龙66纤维上,接着通过化学修饰,将在PDMAEMA接枝链上负载高锰酸根离子,成功地制备了具有强效抗菌效果的抗菌性尼龙66纤维(PA66-MnO4)。详细的研究了单体浓度与接枝率之间的关系。分别通过红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪和X-射线光电子能谱仪对原尼龙66纤维和修饰后的尼龙66纤维进行了化学结构、微观形貌、热稳定性和元素形式的研究,研究结果表明高锰酸根离子成功被负载到尼龙66纤维上。依据抗菌测试方法,选用白色念珠菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌种,对修饰后的尼龙66纤维进行了抗菌测试,测试结果表明PA66-MnO4纤维具有很强的杀菌作用(接近100%的杀菌率)。依据AATCC快速洗涤测试方法,对PA66-MnO4纤维的抗菌性进行了耐洗性能测试,测试结果表明在快速洗涤20次后,PA66-MnO4纤维仍保持强效的抗菌性能。通过单纤维强力仪对原尼龙66纤维、修饰后的尼龙66纤维以及快速洗涤后的尼龙纤维进行了机械性能研究,研究结果表明在制备和快速洗涤过程中,纤维的机械性能没有受到影响。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/27573
专题中科院上海应用物理研究所2011-2018年
作者单位中国科学院上海应用物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
张明星. 尼龙66纤维辐射接枝改性及在铀废水处理和抗菌方面的应用[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2017.
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