负载型酞菁用于染料废水处理【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告 高分子材料与工程 负载型酞菁用于染料废水处理 一、选题的背景和意义 随着中国经济的快速发展，人民生活水平的日益提前，人们对自己周围生活的环境保护也越来越重视。据报道，我国每年的污水排放量约为 620 亿吨 ，并大概以 1的速率递增。我国是纺织印业是废水排放大国，约占整个工业废水排放量的 35。据不完全统计，我国染料废水排放量约为每天 3*106 4*106m3 ，染料厂每加工 100m 织物，会产生 3t 5t 废水。目前国内大部分大型染料企业建有废水处理设施，但是有很多企业不经处理直接排放或是未 达标排放，一部分小型的染料企业根本就没有废水处理设施，废水直接排入周边河流，给

2、周边环境造成了严重环境影响。因而要实现染料行业的可持续发展，必须全面解决染料行业的污染问题。由于染料企业生产的产品很多，以及生产工艺、使用助剂的多样性，使排放的废水水质经常处于变化之中。 酞菁类化合物是具有四氮杂四苯并卟啉结构的大环化合物，环内有一个空穴，可以用来容纳铁、铜、镍、钙、钠、钴、铝、镁、锌等金属元素，并结合生成金属配合物。金属酞菁配合物是一种有良好的电化学活性和光吸收性质大环金属配合物。其金属络合物也具有催化性能，在金 属酞菁的苯环上引人取代基，可以通过改变金属酞菁络合物中配体的供、吸电性、共轭性及酞菁络合物的溶解性来调变其催化性能。 染料废水是指是成分比较复杂的有机废水。由于生产

3、的染料、颜料及其中间体种类复杂繁多，废水的性质各有不同，处理的方法也有很多。 人们尝试着各种方法去处理染料废水，其中将 金属酞菁负载于分子筛，沸石等无机载体和高分子树脂等载体是上，并取得了一定的成果。而纤维素与这些载体相比较具有成本低、易加工成型、易通过物理和化学改性的特点，且易从反应体系中分离等特殊性能。金属酞菁含有双键，使得金属酞菁与其他单体共 聚极为方便。因此采用金属酞菁负载于纤维素纤维上对染料废水进行处理。 二、研究目标与主要内容 （含论文提纲） 本实验 采用固相合成方法得到四氨基金属锌酞菁，然后把四氨基金属锌酞菁以共价1 键的形式负载到纤维素纤维上，最后以负载了金属锌酞菁的纤维作为催

4、化剂来处理染料废水。具体研究思路与目标如下： （ 1） 以 4-硝基邻苯二甲酸、尿素、 氯化 锌为原料，以钼酸铵为催化剂，制备初始四硝基锌酞菁样品， 通过实验 生成四氨基锌酞菁，对四氨基锌酞菁进行红外光谱，紫外光谱测定。 （ 2） 以纤维素纤维作为载体，将四氨基金属锌酞菁负载于纤维素表面， 制备成四氨基锌酞菁纤维膜。 （ 3） 用四氨基锌酞菁纤维膜来处理染料废水，并研究四氨基金属锌酞菁用于染料废水处理的效果。 论文提纲：第一章 文献综述 第二章 实验方案 第三章 实验结果与讨论 第四章 结论 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 以 4-硝基邻苯二甲酸、尿素、 氯化 锌、钼酸铵

5、，制得初始四硝基酞菁，通过多次酸洗碱洗， 通过实验 生成四氨基锌酞菁，通过红外吸收光谱、紫外吸收光谱对四氨基金属锌酞菁进行表征 。 将制得的 催化剂 四氨基锌酞菁固 定在纤维素的表面，通过原子吸收光谱确定四氨基金属酞菁是否负载于纤维素表面，以及通过原子吸收光谱测定纤维素上金属酞菁的负载量。负载到纤维素表面的四氨基金属酞菁作为 催化剂。 通过实验改变 四氨基锌酞菁负载于纤维素表面的用量，观察其对于染料废水处理的效果，来确定最优负载量， 通过红外光谱、紫外光谱来分析四氨基金属酞菁用于染料废水处理的性能。进一步改变反应温度，控制反应时间，通过紫外可见光吸收光谱来分析四氨基金属锌酞菁用于染料废水处理的

6、性能，得到最优实验结果。 四、参考文献 1 殷焕顺 , 邓建成 , 周燕 . 金属酞菁 的固相法合成 J. 染料与染色 , 2004, 41(3): 150-152. 2 佘远斌 , 杨锦宗 . 酞菁类催化剂的研究进展 J. 北京工业大学学报 , 1998, 4(2): 115-120. 3 付蕾 , 袁新强 , 陈立贵 . 固相法合成铜酞菁及热稳定性分析 J. 化工新型材料 , 2008, 35(5): 53-54. 4 殷焕顺 , 邓建成 , 向能军 , 刘黎 , 金属酞菁羧酸衍生物的固相法合成 J. 染料与染色 , 2006, 43(3): 2 17-19. 5 黄应平 . 金属酞菁化合

7、物的合成 及其在分析中的应用 J. 三峡大学学报 (自然科学版 ), 2001, 23(2): 181-185. 6 黄金陵 , 彭亦如 , 陈耐生 . 金属酞菁配合物结构研究的一些谱学方法 J. 光谱学与光谱分析 , 2001, 21(1): 1-6. 7 潘恩盈 , 肖佳民 , 梁福沛 . 四羧酸酞菁钴及铁配合物的合成 J. 广西师范大学学报 (自然科学版 ), 1993, 11(1): 57-60. 8 张英菊 , 潘玉珍 , 孟凡民 . 四叔丁基金属酞菁化合物的合成 J. 染料工业 , 2001, 38(5): 34-36. 9 桃李 , 史成武 , 胡惠蓉 , 赵靖华 , 李兵 .

8、酞菁钴的合成、性能及应用研究 J. 合肥工业大学学报 (自然科学版 ), 2009, 32(6): 829-832. 10 朱建国 , 朱晓红 , 焦锐 , 王英 . 金属酞菁钴的合成及其表征 J. 西南民族大学学报 (自然科学版 ), 2006, 32(2): 238-240. 11 Y. Imanishi, S. Hattori, and A. Kakuta et al. J. Phys. Rev. Lett, 1993, 71(13): 2098-2101. 12 陈发普等 . 水溶性酞菁化合物的合成 J. 有机化学 , 1990(10): 550-553. 13 赵红磊 , 徐宝财 .

9、 酞菁类化合物的开发及应用 J. 化学教育 , 2000(1): 1-3. 14 桃李 , 史成武 , 胡惠蓉 , 赵靖华 , 李兵 . 酞菁钴的合成、性能及应用研究 J. 合肥工业大学学报(自然科学版 ), 2009, 32(6): 829-832. 15 B. N. Achar, K. S. Lokesh. Studies on tetra-amine phthalocyaninesJ. Journal of organometallic chemistry , 2004, 45(7): 3358-3361. 16 刘向宏 , 韩笑非 . 铜酞著的生产工艺及进展 J. 沈阳化工 , 199

10、6(2): 35-38. 17 LucasMS, AmaralC, SampaioA, etal. Biodegradation of the diazo dye Reacvtive Black 5 by a wild isolate of Candida oleophilaJ. Enzyme and Microbial Technology, 2006(39): 51-55. 18 王俊东 , 黄金陵 , 陈耐生 . 取代酞菁金属配合物的结构研究进展 J. 结构化学 , 2004, 23(9): 1035-1043. 19 潘恩盈 , 肖佳民 , 梁福沛 . 四梭酸酞著钻及铁配合物的合成 J

11、. 广西师范大学学报 (自然科学版 ), 1993, 11(1): 57-60. 20 LEZNOFFEC, LEVER AB. J. Phthalocyanine Properties. NYVCH, 1989, 80: 129. 五、研究的整体方案与工作进度安排 （内容、步骤、时间） 研究的整体方案及进度： 1 2010.11.1-2010.11.30 文献的查阅与实验方案制定 完成 2 2010.12.01-2010.12.19 撰写文献综述，完成 1 篇外文翻译 完成 3 3 2010.12.20-2010-12.25 完成开题报告准备开题 完成 4 2010.12.26-2011.0

12、1.20 调试 实验仪器，进行摸索性实验 完成 5 2011.02.19-2011.02.20 完成金属钴酞菁的制备 完成 6 2011.02.21-2011.02.28 完成金属钴酞菁负载于纤维素纤维上 未完成 7 2011.03.01-2011.03.15 完成有机染料的催化氧化处理 未完成 8 2011.03.16-2011.03.31 完成论文初稿 未完成 9 2011.04.01-2011.04.18 毕业论文撰写 未完成 六、研究的主要特点及创新点 由于染料废水具有 色度大、有机物含量高、水质变化大、 pH 值变化大、水温水量变化大的特点。 目前的处理方法难以完全的处理染料废水，然而金属酞菁具有良好的耐酸碱性、较高的热稳定性和突出的催化性能，但是一般的反应不利于金属酞菁的回收，还有可能导致二次污染。本文就是将四氨基金属酞菁负载到纤维素的表面，从而达到对染料废水处理的效果。 此方法可以更好的处理染料废水，有利于金属酞菁的回收， 有效降低处理成本，更少的造 成二次污染 。