壳聚糖对金属离子吸附性能改性的研究进展

壳聚糖以其优良的理化性质和吸附特性在工业废水处理中已得到广泛的应用.目前对壳聚糖进行化学改性已经成为壳聚糖开发研究的热点.本文结合国内外研究成果对壳聚糖吸附金属离子性能的改性进行了评述和展望.     

壳聚糖对高锰地下水的吸附研究

对壳聚糖吸附高锰地下水进行了研究,考察了吸附剂用量、时间、温度、pH值对壳聚糖吸附性能的影响。结果表明,对含1 mg/L的高锰地下水,吸附条件为:温度40℃,壳聚糖量0.8 g,时间8 h,pH为10时,壳聚糖对其的吸附率为98.78%;壳聚糖对Mn2+的吸附具有Langmu ir吸附特征,分子中的氨基与Mn2+发生了配位作用,吸附机理以单分子层化学吸附为主,吸附量受温度影响不大。     

改性壳聚糖吸附染料废水的研究综述

壳聚糖来源丰富,自然储量大,分子结构中存在大量的氨基、羟基等官能团,对染料废水有很好的去除效果。改性所得的壳聚糖衍生复合吸附材料,在工业废水中的稳定性、机械强度、吸附性、分离再生性都有很大的增强。综述了壳聚糖的改性及对阴/阳离子染料吸附的国内外研究进展。     

改性壳聚糖对铜离子的吸附研究

本文针对壳聚糖是否拥有对铜离子吸附能力,联系实际溶液环境,探讨了各种不同条件:溶液的p H值,起始浓度,温度,壳聚糖的用量,壳聚糖颗粒的大小等方面研究了它们对吸附的影响,确定了其吸附的最佳条件。通过利用柠檬酸三钠和环氧氯丙烷依次对壳聚糖进行离子和共价键交联,制成改性壳聚糖,利用改性壳聚糖完成对铜离子的吸附实验,得出不同实验条件下改性壳聚糖的吸附能力强弱,并由此找出最佳反应条件。通过数据拟合,得出改性壳聚糖对铜离子的吸附效果并提出建议。结果表明改性壳聚糖拥有对铜离子的吸附作用,但吸附效果并不完全。改性壳聚糖对铜离子的最大吸附容量为4.37868 mg/g,吸附常数为0.00476。     

改性壳聚糖在重金属离子吸附方面的研究进展

本文综述了近年来壳聚糖在金属离子吸附方面的研究进展,主要介绍了壳聚糖的改性方法和各种改性壳聚糖对金属离子的吸附情况。     

改性壳聚糖对铅离子的吸附性能研究

用过氧化氢改性壳聚糖作为吸附材料,对Pb²⁺进行吸附性能研究,采用紫外分光光度法,用二甲酚橙作为显色剂、六亚甲基四胺作为缓冲溶液,在最大吸收峰波长580 nm下测定吸光度并绘制铅离子标准曲线。初步探讨了pH值、吸附剂用量、温度、时间和初始浓度等因素对Pb²⁺吸附率的影响,最后通过四因素三水平的正交实验确定出最佳吸附工艺条件。结果表明,最佳吸附工艺：50 mL初始质量浓度为110 mg/L的Pb²⁺溶液、pH值为1、30℃吸附30 min时,40 mg改性壳聚糖用量对Pb²⁺的吸附率可达45.66%。     

胺化羧甲基改性磁性壳聚糖的制备及吸附性能研究

采用交联法制备了磁性壳聚糖,并在此基础上使用柠檬酸及二乙烯三胺对其进行化学改性,得到了磁性能良好、颗粒分布均匀、平均孔径为4.37 nm的胺化羧甲基改性磁性壳聚糖。将其用于模拟废水中进行静态吸附实验。结果表明,改性后的磁性壳聚糖在保证机械强度与回收率的基础上,提高了磁性壳聚糖的吸附性能,在最适pH=6的条件下,对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)的吸附容量分别达到76.82、54.15、62.64 mg/g。     

改性壳聚糖磁性微球对胆红素的吸附

文章以具有良好生物相容性的改性壳聚糖磁性微球为载体吸附血液中的胆红素。研究了改性壳聚糖磁性微球在不同pH、温度、离子强度、初始浓度、牛血清白蛋白等条件下,对胆红素的吸附性能的影响。结果表明,该吸附剂对非结合型胆红素具有良好的吸附性能,在pH为7.5和37℃条件下具有最大吸附量,吸附平衡关系同时符合Frendlich和Langmiur模型。     

丙酮酸改性壳聚糖对金属离子的吸附性能研究

丙酮酸经Schiff碱反应对壳聚糖进行修饰 ,合成了高取代的水溶性丙酮酸缩壳聚糖 (PCTS) ,研究了PCTS、SCTS(水杨醛改性壳聚糖 )、CTS(壳聚糖 )对Cu(Ⅱ )、Zn(Ⅱ )、Co(Ⅱ )的静态吸附性能 ,并采用正交实验法考察了金属离子浓度、介质酸度、吸附量和吸附时间对吸附剂去除金属离子能力的影响。结果表明 ,PCTS的吸附性能优于SCTS与CTS ,对Cu(Ⅱ )、Zn(Ⅱ )、Co(Ⅱ )的吸附容量 (pH =7 0 )分别为 2 79 56、1 96 63、70 2 1mg/g ,金属离子浓度、介质酸度对吸附性能影响大 ,而吸附剂用量、吸附时间对吸附性能影响较小。     

壳聚糖及其衍生物在处理含氟水中的应用

壳聚糖是一种无毒无害、来源广泛、易生物降解的高分子聚合物,本身及其衍生物都具有良好的絮凝吸附性能,在吸附氟离子方面具有重要作用。本文综述了壳聚糖的物化性质、改性方法及其衍生物对氟离子吸附作用的研究进展,并对石墨烯等改性衍生物在含氟水处理方面的应用前景作了展望。     

Removal of Fluoride from Aqueous Solution Using Aluminum-Impregnated Chitosan Biopolymer

Abstract

Aluminum impregnated chitosan (AIC) was prepared and applied as an adsorbent for the removal of fluoride from aqueous solutions. The process involved two stages: (i) isolation of chitosan from chitin, (ii) impregnation of aluminum in isolated chitosan at fixed pH. SEM and EDS techniques were used to characterize the composition of adsorbent AIC. Dynamic adsorption experiments on AIC were carried out at various pH, contact times, adsorption dosages, and initial fluoride concentration to determine optimum adsorption properties. The experimental data were analyzed using two adsorption models, Langmuir and Freundlich, with the later system providing the best fit. Thermodynamic parameters showed the adsorption process as spontaneous and endothermic. The adsorption process follows first-order kinetics for which a mechanism has been proposed. Reusability of the AIC was tested up to four consecutive cycles. The desorption experiment showed 92% elution of adsorbed fluoride at a pH of 12. Finally, the performance of the adsorbent material was studied on field water samples collected from a fluorosis endemic-region.     

壳聚糖与凹凸棒土对金属离子吸附作用研究

研究了壳聚糖的提取、天然凹凸棒土的改性方法以及壳聚糖和改性凹凸棒土对Cu^2＋、Pb^2＋、Cd^2＋、Zn^2＋等金属离子的吸附作用。结果表明：壳聚糖和改性凹凸棒土的混合使用有利于降低成本,提高吸附效率。     

挤压氟吸收工艺

介绍一种在湿法磷酸或磷脂生产过程中用水吸收四氟化硅制备氟硅酸的专利技术。该工艺是将加压水通过挤压吸收塔的喉颈吸收四氟化硅,同时将气体中的硅胶和热量一并带出,在循环液槽中冷却并分离出硅胶后用泵加压再循环吸收。挤压吸收塔是与传统的氟吸附设备不同的传质设备。采用此工艺,吸收率可提高到９９％;投资小、运行费用低,产酸浓度高。     

壳聚糖凝胶吸附蛋白质机理研究

以壳聚糖为原料,经固化、交联、还原的工艺路线,制备了一种层析凝胶,对该凝胶吸附机理进行了研究。动力学研究表明,在初始ρ(牛血清蛋白)=1mg/mL和pH=6 0时,凝胶对牛血清蛋白的吸附在30min内可达平衡,按Lagergren方程计算出一级速率常数为15 63h-1,吸附平衡的实验数据符合Langmuir和Freundlich关系式,红外光谱测定表明,凝胶中与蛋白质或酶离子的相互作用主要是以氢键形式存在的静电引力。     

改性壳聚糖对水中Cu2＋和Pb2＋的吸附性能

壳聚糖通过香草醛改性的物质简称V-CTS,在pH为6.8和5.6时对水中的Cu2＋和Pb2＋的吸附容量分别为475.9、403.8mg/g,改性壳聚糖不但吸附效果好,而且对水中的Cu2＋和Pb2＋去除率也特别高,节省了时间。     

Kinetic and Equilibrium Study for the Fluoride Adsorption using Pyrophyllite

Batch adsorption study was carried out to remove excess fluoride from water using pyrophyllite. Result showed that adsorption of fluoride was rapid in first 20 min and thereafter increased slowly to reach the equilibrium in about 2 hrs. About 85% removal efficiency was obtained within 2 hrs at an adsorbent dose of 4 g/L for initial fluoride concentration of 10 mg/L. Maximum fluoride adsorption takes place at pH 4.9. Thermodynamic parameters such as Gibb's free energy (ΔG°), enthalpy (ΔH°), and entropy (ΔS°) changes were determined for the adsorption process. Negative ΔH° value signified that the adsorption process was exothermic in nature. From the kinetic study it was found that fluoride adsorption by pyrophyllite followed pseudo-second-order kinetics with an average rate constant of 0.92 g/mg · min. Intraparticle diffusion model was studied to determine the rate limiting step of the adsorption process. The system followed the Langmuir isotherm with maximum adsorption capacity of 2.2 mg/g of fluoride.     

壳聚糖的改性及其在废水处理中的应用

综述了近几年国外对壳聚糖改性衍生物的合成及其在重金属捕集性能方面的研究成果,重点介绍了交联壳聚糖、N-酰化壳聚糖、多胺类接枝壳聚糖、氨基酸接枝壳聚糖、含硫壳聚糖衍生物以及其它杂环接枝壳聚糖的合成和对多种金属离子的捕集情况。今后研究方向为:根据物质结构和性能的关系,开发更加稳定、高效、低毒的产物,并实现生产工艺的绿色化和无污染化。