水杨醛接枝壳聚糖的制备及其吸附性能

以壳聚糖和水杨醛为原料,采用超声波辐射技术制备了水杨醛接枝壳聚糖,并用红外光谱对产物的结构进行了表征,同时研究了接枝壳聚糖的吸附性能.结果表明:采用超声波辐射,大大提高了壳聚糖的接枝反应速度.所制得的水杨醛接枝壳聚糖对Cu2 、Cr6 的吸附容量和吸附速度要大于壳聚糖,在25℃下,其对Cu2 、Cr6 的吸附容量分别达到117.84 mg·g-1和58.14 mg·g-1,并且对Cu2 、Cr6 的吸附在1 h内即可达到饱和.     

戊二醛交联壳聚糖席夫碱的合成及其对Pb~(2+)吸附性能的研究

以化学法和微波法分别制备香草醛接枝壳聚糖(CTSV)和戊二醛交联香草醛接枝壳聚糖(CTSV-G)以用作对Pb~(2+)的吸附。通过红外光谱仪,X射线小角衍射仪和扫描电子显微镜表征其结构,同时考察了其吸附动力学和p H等影响因素对交联产物吸附性能的影响。红外光谱以及XRD谱图结果均表明了壳聚糖发生接枝和交联反应,以及扫描电镜下观察到其孔洞结构的增加。经吸附实验测得低Pb~(2+)浓度条件下,其吸附过程满足二级吸附动力学,并且戊二醛交联壳聚糖席夫碱在强酸溶液中对Pb~(2+)有卓越的吸附性能。     

香草醛接枝壳聚糖的制备及其吸附性能

以壳聚糖和香草醛为原料,乙醇为溶剂,采用超声波辐射技术制备了香草醛接枝壳聚糖,用红外光谱对产物的结构进行了表征,同时研究了接枝壳聚糖的吸附性能。结果表明:采用超声波辐射法,大大提高了壳聚糖的接枝反应速度,反应2 h时接枝率达到32.85%。香草醛接枝壳聚糖对Cr6+、Cu2+的吸附容量和吸附速度大于壳聚糖。在25℃下,它对Cu2+、Cr6+的吸附容量分别达到145.68 mg/g和56.75 mg/g,并且对Cu2+、Cr6+的吸附在2 h内即可达到饱和。     

钴/锰印迹谷氨酸-壳聚糖对低浓度Mn2 和Co2 的选择性吸附

以硝酸锰和硝酸钴为印迹分子,采用反相悬浮和溶胶凝胶法结合制备了双印迹交联壳聚糖微球(Co/MnCCTS),并与谷氨酸的氨基接枝合成钴/锰双印迹谷氨酸-壳聚糖吸附剂(Glu-Co/Mn-CCTS)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜对其结构进行了表征,并进行了低质量浓度Co2+和Mn2+的静态吸附实验。结果表明,溶液的p H、温度和初始质量浓度、吸附时间、干扰离子对Glu-Co/Mn-CCTS的吸附性能均有较大影响,Glu-Co/Mn-CCTS对Co2+、Mn2+的吸附过程符合Lagergren准二级动力学以及Freundlich和Langmuir等温吸附模型;303 K下,当p H=4~7时,对Co2+和Mn2+的去除率均在98%以上;303 K下,当p H约为5.5时,对Co2+和Mn2+的去除率在吸附4 h后均在96%以上;干扰离子存在下,吸附剂对Co2+的选择吸附性能和抗干扰能力优于Mn2+。     

合成硫代壳聚糖黄原酸盐及其对Zn~(2+)的吸附研究

以自制壳聚糖和原乙酸三甲酯为原料进行缩醛反应,在NH3·H2O中进行交联、接枝、磺化等化合反应,制备以氮为中心硫代氨基壳聚糖黄原酸盐(DCX),采用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对DCX进行分析表征。研究DCX具有吸附性能较好的硫代氨基基团和网络结构用于吸附废水中的Zn2+,考察DCX对Zn2+吸附时间,不同离子浓度等因素对吸附热力学及动力学的耦合效应,实验证明,DCX已成功合成,DCX对Zn2+吸附符合Langmuir等温方程和准一级动力学方程,其活化能Ea为4.695 k J/mol,ΔH为4.89 k J/mol。     

合成硫代壳聚糖黄原酸盐及其对Zn~(2+)的吸附研究

以自制壳聚糖和原乙酸三甲酯为原料进行缩醛反应,在NH3·H2O中进行交联、接枝、磺化等化合反应,制备以氮为中心硫代氨基壳聚糖黄原酸盐(DCX),采用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对DCX进行分析表征。研究DCX具有吸附性能较好的硫代氨基基团和网络结构用于吸附废水中的Zn2+,考察DCX对Zn2+吸附时间,不同离子浓度等因素对吸附热力学及动力学的耦合效应,实验证明,DCX已成功合成,DCX对Zn2+吸附符合Langmuir等温方程和准一级动力学方程,其活化能Ea为4.695 k J/mol,ΔH为4.89 k J/mol。     

复配壳聚糖对废水中Cu~(2+)的动态吸附研究

将壳聚糖与活性炭复配,并进行交联和接枝改性,制得复配壳聚糖吸附剂,并用于动态吸附废水中的Cu~(2+),通过穿透曲线考察了主要操作条件对吸附性能的影响。结果表明,增大溶液初始浓度及溶液流量,吸附剂的穿透吸附量增加,穿透时间减少,穿透曲线前移;增加吸附剂填充量,穿透吸附量及穿透时间增加,穿透曲线更加平缓。采用Thomas模型对实验数据进行拟合分析,结果表明,复配壳聚糖对Cu~(2+)的动态吸附行为符合Thomas模型。     

金属离子印迹改性壳聚糖对水中Ni2+的去除研究

利用金属Ni2+印迹法,通过交联和胺化反应自制Ni2+印迹改性壳聚糖吸附剂小球(P-C-CTS(Ni)),通过比较中间产品的含水率、吸附容量及FT-IR谱,分析壳聚糖在改性过程中的反应机理,验证吸附剂P-C-CTS( Ni)合成路线的正确性,并证明交联前对壳聚糖分子中的活性氨基进行保护的必要性.低浓度Ni2+(CNi=0.852 mmol·L-1)条件,考察不同酸度下吸附容量的变化和酸度对水中低浓度Ni2+去除率的影响规律.结果表明,酸度对P-C-CTS(Ni)去除重金属Ni2+效率的影响显著,酸度对Ni2+去除率的影响规律与对吸附容量的影响基本一致,并对吸附机理进行深入分析.P-C-CTS(Ni)在经过“吸附-脱附-再生”8次循环,颜色与外观等基本不变,重复使用性能稳定.     

高岭土负载改性壳聚糖重金属吸附剂性能研究

壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料,其分子中的羟基和氨基等官能团能与重金属离子进行螯合吸附。该研究充分利用高岭土高机械强度及多孔结构的特点,在其孔道结构中负载对重金属离子具有选择性吸附作用的改性壳聚糖,对解决传统改性壳聚糖在重金属污水处理中成本过高问题具有重要意义。通过超声和高温搅拌作用,在高岭土中负载改性壳聚糖合成新型的重金属吸附剂,幵针对其对污水中的Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)等重金属离子的吸附效果、吸附性能及最佳吸附条件等进行了相应研究和应用前景展望。     

壳聚糖的光敏改性及其胶束化行为

用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)在室温下催化壳聚糖(CTS)上的氨基与巯基乙酸的羧基反应生成酰胺键,得到侧基有巯基封端的CTS-HS,以PEG2 000为增溶剂在水溶液中与CTS-HS络合后冷冻干燥得到CTS-HS/PEG复合物。以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酰氧乙基肉桂酸酯(CEMA)和聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEG)为共聚单体,加入含巯基的CTS-HS/PEG复合物为链转移剂进行自由基溶液聚合,得到壳聚糖光敏接枝物CTS-g-P(CEMA-co-MPEG)。用FTIR对壳聚糖光敏接枝物结构进行了表征。将壳聚糖光敏接枝物溶于水,在水溶液中直接形成胶束,用紫外-可见光分光光度计、Zeta电位仪、纳米粒度仪和透射电子显微镜研究了胶束的性质和形态。以白油为油相,研究了壳聚糖光敏接枝物的乳化性能。结果表明,壳聚糖光敏接枝物CTS-g-P(CEMA-co-MPEG)具有光敏性,可吸收波长在275 nm左右的紫外线,可在水溶液中自动形成粒径为120 nm左右的球形胶束,所得胶束在较宽的pH范围内均可稳定存在,并有较好的乳化性能。