ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИПРОПИЛЕНОВОГО ВОЛОКНА В РЕАКЦИИ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕСТРУКЦИИ ВОДОРАСТВОРИМЫХ КИСЛОTHO-OCНОВНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ

Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
1.1. Полипропиленовое волокно 7
1.1.2 Структура полипропилена 8
1.1.3. Физические свойства полипропилена 8
1.1.4. Химические свойства полипропилена 9
1.2 Методы активации поверхности 1111 волокна 9
1.3 Кислотно-основные свойства поверхности твердых тел 11
1.3.1 Индикаторный метод определения кислотно-основных свойств поверхности
твердых тел 14
1.3.2 Кислотно-основные параметры поверхности твердых тел 16
1.4 Методы окисления органических веществ 18
1.4.1 Физико-химические методы 18
1.4.2 Химические методы 19
1.5 Спектрофотометрический метод 22
1.6 Метод ИК-спектроскопия 24
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 25
2.1 Техника безопасности 25
2.2 Материалы, исходные реактивы, аппаратура используемые в работе 26
3 РЕЗУЛЬТАТЫ 27
3.1 Получение полипропиленового волокна 27
3.2 Модифицирование ПП волокна. Метод ионной имплантации 27
3.3 Характеристика исследуемых объектов (красителей) 28
3.4 Характеризация композитов 29
3.4.1 Определение удельной поверхности композитов методом БЭТ 29
3.4.2 Электронно-спектроскопическое исследование поверхности 30
3.4.3 Исследование и анализ кислотно-основных свойств поверхности композитов 31
3.5 Исследование активности композитов по отношению к органическим загрязнителям
(Родамин Ж, Метиловый оранжевый) в условиях Фентон-подобной системы 36
3.5.1 Исследование сорбционной способности композитов в статических условиях по
отношению к органическим красителям 36
3.5.2 Оценка фотокаталитической активности композитов в условиях Фентон-подобной
системы по отношению к органическим красителям 37
3.5.3 Оценка фотокаталитической активности композитов при различном значении pH
среды по отношению к органическим красителям 38
3.5.4 Оценка выхода железа из композитов при различном значении pH среды 39
3.5.5 Оценка фотокаталитической активности композитов при различном времени
проведения деструкции 40
3.5.5 Определение продуктов деградации органических красителей 41
3.6 Исследование механизма взаимодействия композитов с исследуемыми органическими загрязнителями методом ИК спектроскопии 42
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 46
ВЫВОДЫ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 52
ПРИЛОЖЕНИЕ А 56
... 3 раздел отсутствует
Купить

Водные ресурсы играют решающую роль в жизни человека. Состояние здоровья населения, развитие экономики страны во многом зависят от наличия и качества водных ресурсов. Наиболее значительную роль в загрязнении рек играют органические вещества и различные красители, которые попадают в сточные воды предприятий химической промышленности, такие как текстиль, краски и лаки, отделочные материалы и моющие средства.
Опасность таких сточных вод связана с высокой токсичностью красителей, которые оказывают канцерогенное и мутагенное воздействие на живые организмы, поскольку их ПДК варьируется от 10 до 0,0025 мг / л. Поэтому разработка эффективных и экологически чистых методов очистки сточных вод от органических красителей с использованием дешевых и доступных сорбентов является своевременной и актуальной задачей.
К таким сорбентам относятся полипропиленовые волокна, которые зарекомендовали себя в качестве перспективного сорбента нефти, бензина, масла, мазута и неорганических загрязнителей. Полипропиленовое волокно является дешевым материалом, так как его получают из отходов производства полипропилена и их производных, а также из вторичного сырья (пластиковые бутылки, банки, мешки, которые загрязняют ОС и т. Д.).
В настоящее время существует множество различных способов очистки сточных вод от органических веществ. Наиболее эффективной является фотокаталитическая очистка, при которой происходит разрушение органических веществ до CO2 и H2O. Это методы: озонирование, воздействие ультрафиолетового излучения и т. д. Система фотофентона (Fe + UV + H2O2) также успешно используется. Под влиянием этого происходит фотовосстановление солей Fe3+ до Fe2+ и генерируются ОН-радикалы, которые способствуют разрушению органических веществ, в том числе органических красителей. Имеется информация об использовании фентоноподобной системы, в которой источником радикалов является композит, содержащий ионы поливалентных металлов, а также металлы с нулевым зарядом. Также в литературе имеются работы по совмещению процессов гомогенного и гетерогенного окисления органических веществ при фотокаталитической очистке сточных вод. В нем используются полупроводниковые катализаторы на основе оксидов титана, меди, кобальта, благородных металлов и др.
Однако большинство этих катализаторов являются синтетическими и дорогими. Поэтому разработка композитов на основе дешевого и доступного сырья, в частности полипропиленовых волокон, с использованием недорогих модификаторов (железо и т. д.) Является перспективной и своевременной.
Цель данной работы: изучить возможность и условия извлечения/деградации органических загрязнителей с использованием композитов на основе полипропиленового волокна в условиях Фентон - подобной системы.
Для достижения данной цели были решены следующие задачи:
1. Провести характеризацию полученных композиционных материалов: определение удельной поверхности и пористости; распределение металла-модификатора по поверхности и его содержание в образцах; определение кислотно-основных центров Бренстеда и Льюиса на поверхности композитов индикаторным методом и методом рН-метрии.
2. Апробировать композиты в реакции окислительной деструкции органических загрязнителей с использованием Фентон-подобной системы, изучить зависимость степени деколоризации и переход железа из композита в раствор от pH среды.
3. Исследовать механизм деколоризации органических загрязнителей с использованием полученных композитов методом ИК спектроскопии.
Купить