微波辐射对球型Co2+印迹壳聚糖树脂吸附特性的影响及动力学研究

以Co2 和壳聚糖为原料,环氧氯丙烷和异丙醇为交联剂,在微波辐射下制备了球形Co2 印迹壳聚糖树脂.研究了微波辐射时间、温度等因素对该印迹树脂吸附的影响及其吸附动力学.结果表明,随着微波辐射时间的增加,制得的印迹CTS树脂的吸附量增大,辐射5 min时吸附量达到最高,5 min后随微波时间的延长吸附量反而减少.印迹CTS树脂的吸附符合二级吸附动力学方程:t/Q=0.0009 0.0024t.球形印迹壳聚糖树脂的吸附是以多分子层不均匀吸附模式为主,符合Freundlich方程.在30～90 ℃的温度范围内,树脂的吸附量随温度升高而增加,70 ℃时达到最大值,随后呈下降趋势.     

壳聚糖印迹聚合物对Zn2+的吸附动力学

以Zn²⁺作为模板,加入分散剂石蜡、预交联剂甲醛、交联剂环氧氯丙烷,制得特性壳聚糖印迹聚合物,用X射线衍射仪表征了聚合物的结构,考察了聚合物用量、温度等对吸附Zn²⁺的影响,研究了印迹聚合物对Zn²⁺的吸附动力学、等温吸附特性。结果表明,印迹聚合物合成过程中打破了壳聚糖原有晶体的规整性,增加了大量的配位基团,使聚合物的吸附容量大大增加,同时聚合物对Zn²⁺有很好的选择吸附性,对Zn²⁺、Cd²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺溶液的分离因子均大于1.5;印迹聚合物能快速吸附溶液中Zn²⁺,整个吸附过程符合拟二级动力学模型：t/Q_t=8.1744+2.0186t,相关系数为0.998,吸附平衡容量模型计算值与实验值较为吻合;印迹聚合物对Zn²⁺的等温吸附过程符合Langmuir吸附等温吸附模型：C_e/Q_e=1.3297+0.02701C_e,最大吸附容量为37.023 mmol/g,吸附过程主要以单分子层的吸附形式进行。     

壳聚糖金属离子印迹树脂的吸附模型

引　言壳聚糖由于具有优良的生物相容性、金属离子螯合性等性能而在食品、医药及废水处理中有重要用途[1] .壳聚糖无毒 ,对重金属离子有很强的螯合性 ,Ｏｎｓｏｙｅｎ等将可溶性壳聚糖用于重金属离子的吸附[2 ] .但采用片状或凝胶状壳聚糖用于工业废水处理时 ,壳聚糖难于回收 ,成本高 .Ｋａｗａｍｕｒａ等报告了交联壳聚糖树脂用于重金属离子的吸附[3] ,交联壳聚糖机械性能好 ,可重复使用 ,但交联后金属离子吸附容量下降很大 ,这是由于许多壳聚糖分子上吸附的活性基团如ＮＨ2 被交联所致 .为解决该问题 ,日本Ｉｏｕｎｅ和国内曲荣君采用“模…     

Ca2+ 印迹交联改性壳聚糖的制备及对Cd2+ 的吸附

采用Ca~(2+)印迹保护氨基、戊二醛交联、冻干法造孔、CS2化学改性,制得了Ca~(2+)印迹交联改性壳聚糖(CK)。并用FTIR、XRD和BET对吸附剂的结构进行了表征,通过静态吸附实验考察了其对Cd~(2+)的吸附性能及机理。结果表明:Ca~(2+)保护了氨基;戊二醛与壳聚糖(CS)发生了交联,改善了CS的酸溶性,pH=2时仍可使用;冻干法可使微孔比表面积增大至272.82 m2/g,孔体积增大至0.44 cm3/g;经CS2化学改性,成功引入了C=S基团,提高了CK对Cd~(2+)的吸附性能,平衡吸附量可达49.43 mg/g,比CS的吸附量提高了57.7%。CK对Cd~(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型,反应速率常数可达25 g/(g·min);CK对Cd~(2+)的吸附过程符合Freundlich吸附等温式,n值可达4.45;Dubinin Radushkevich模型分析表明:CK吸附Cd~(2+)的平均吸附能为2 236 kJ/mol,是化学吸附;选择性识别实验结果表明:CK对Cd~(2+)具有选择吸附性,除Ca~(2+)外,相对选择性系数均大于3.54。     

交联壳聚糖树脂对Au(Ⅲ)的等温吸附特性和吸附动力学

以戊二醛为交联剂、用硫脲进行接枝改性合成了交联壳聚糖树脂,研究其对Au(Ⅲ)的吸附特性,考察了pH值、吸附温度、吸附时间等因素对吸附过程的影响。结果表明:溶液pH值对吸附影响较大,最佳pH值在5.0左右;在实验浓度和温度范围内,树脂对Au(Ⅲ)的等温吸附数据与Freundlich模型拟合较好;吸附过程宏观表现为吸热过程;吸附动力学符合准二级动力学方程,表观活化能为41.12kJ/mol,吸附过程主要为化学吸附控制。     

多孔氮化硼对Pb2+的吸附特性研究

以前驱体法制备多孔氮化硼,研究其去除废水中Pb2+性能.结果表明,随着pH的增加,多孔氮化硼对铅的吸附先增加后减少,在pH为4时达到最大吸附量168.7mg/g.铅的吸附率随温度增加而先增加后减少,在25℃时达到峰值.氮化硼对Pb2+的吸附很快,在240min时达到平衡.干扰实验通过添加1 mmol/L的Zn2+、Cu...     

新型多胺羧甲基壳聚糖的合成及对Ni(Ⅱ)的吸附特性

为了提高壳聚糖(CS)吸附重金属的能力,对表面含有氨基乙酸基团的新型多胺羧甲基壳聚糖(CTGCS)进行了合成研究。其合成过程为:以CS为原料,通过戊二醛交联得到壳聚糖树脂(GCS),再经四乙烯五胺改性,得到多胺壳聚糖树脂(TGCS),最后采用一氯乙酸进行修饰,得到了目标产物(CTGCS)。通过对CS、GCS、TGCS和CTGCS进行红外光谱和XPS分析,对合成过程进行了分析。吸附结果表明,CTGCS对Ni²⁺的吸附规律符合Freundlich 等温式模型,吸附过程符合拟二级动力学模型,最大平衡吸附量为533.8 mg·g^-1,比TGCS的吸附量增加了1.5倍。     

壳聚糖/纤维素复合微球对Cu2+的吸附

制备壳聚糖/纤维素(CS/CE)和交联壳聚糖/纤维素(ECS/CE)复合微球,用于吸附重金属离子,考察了微球对Cu2+的吸附性能。溶解性测试表明交联反应可提高微球在酸性介质中的化学稳定性。静态吸附表明,CS/CE和ECS/CE均能有效吸附Cu2+,pH 6附近吸附容量最大。吸附等温线与Langmuir和Freundlich模型均吻合,由Lang-muir模型得到的Cu2+饱和吸附容量分别为38.76 mg/g(CS/CE)和34.13 mg/g(ECS/CE)。CS/CE和ECS/CE对Cu2+的吸附初期为内扩散控制,但后期为配合反应控制。FTIR和X-射线光电子能谱(XPS)分析表明,壳聚糖中的N为Cu2+的主要吸附位,发生表面配合吸附。     

印迹交联壳聚糖树脂对尿素的吸附行为研究

合成了交联壳聚糖-戊二醛树脂分子印迹聚合物,研究了溶液的酸度、铜离子浓度对配合物分子印迹交联壳聚糖树脂吸附尿素的影响,以及树脂的吸附动力学特性。结果显示,在溶液的酸度为7、铜离子含量为0．7 g时,配合物分子印迹交联壳聚糖树脂对尿素具有良好的吸附特性。因此,它作为一种新型尿素吸附剂具有广阔的应用前景。     

球形Ni2+模板壳聚糖树脂吸附性能及物性研究

以Ni^2 离子为模板剂,环氧氯丙烷和乙二醇双缩水环氧丙基醚（ethylene glycol diglycidyl ether,简称EGDE）作交联剂,用滴加法合成了新型球伏Ni^2 模板壳聚糖螯合树脂。得到的树脂颗料均匀、强度大,在填料塔中压降小,耐酸碱,重复使用性能好。研究了树脂对Ni^2 、Cu^2 、Zn^2 、Cr^6 的吸附性能,实验证明：模板与非模板相比,树脂对Ni^2 、Cu^2 、Zn^2 的吸附容量提高1倍左右,而对Cr^6 的吸附容量基本不变。同时研究了树脂对Ni^2 的吸附等温线以及pH、颗粒孔径及比表面、模板中金属离子含量、交联剂种类对吸附容量的影响。     

硅胶负载交联壳聚糖树脂的制备及吸附性能

以壳聚糖、硅胶为主要原料制备了一种硅胶负载交联壳聚糖树脂,采用红外光谱(IR)、X-衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行结构性能表征,并研究了树脂对金、银离子的吸附行为。重点考察了交联剂用量、介质pH值和初始离子浓度等因素对树脂材料吸附率的影响,试验结果表明,该树脂对金银离子的吸附率均大于90%。对于金离子的吸附而言,控制pH值在4,吸附时间90 min时吸附率最高;对于银离子的吸附而言,控制pH值在4~6,吸附时间100 min时吸附率最高。离子初始质量浓度对树脂材料的吸附率影响不大。     

壳聚糖及Zn2+模板壳聚糖膜与Zn2+螯合反应的动力学及机理探讨

分别用壳聚糖及Zn2 模板壳聚糖膜与Zn2 螯合反应,在30、40、50、60、70℃测定出锌离子浓度随时间变化的数据,由dc/dt=-kcn进行拟合,以线性相关系数为判据,得到该螯合反应的积分动力学模式函数:2c=-kt。表观活化能E壳(131.96 kJ/mol)>E膜(89.92 kJ/mol),表明Zn2 模板壳聚糖膜对Zn2 具有较强的“记忆”能力。并用红外光谱(IR)光电子能谱(XPS)对壳聚糖与Zn2 的螯合机理进行了探讨。结果表明Zn2 壳聚糖螯合物的配位原子是-NH2中的N,壳聚糖分子链上的-OH没有参与配位反应。     

壳聚糖印迹分子吸附性能的研究进展

近年来,壳聚糖分子印迹技术得到了广泛的关注。综述了壳聚糖印迹分子对重金属离子、小分子有机物和蛋白质分子吸附性能的研究,以及分子印迹壳聚糖膜在物质分离技术上的应用。并对壳聚糖分子印迹技术的研究前景进行了展望。     

壳聚糖的降解动力学研究

用亚硝酸钠降解壳聚糖,研究了降解温度、降解时间对壳聚糖降解过程的影响.结果表明,在20 min内,壳聚糖分子量迅速减小,30 min后,壳聚糖分子量减小的趋势变缓;随着温度的升高,壳聚糖分子量减小的速度加快,但对脱乙酰度影响不大.壳聚糖的降解符合无规降解过程,其降解表观速率常数随温度升高而增大,降解活化能为63.3 kJ·mol-1.用亚硝酸钠降解壳聚糖是一种制备低分子量壳聚糖的快速且分子量可控的方法.     

负载壳聚糖的凹凸棒土对Ni~(2+)离子吸附性能的研究

天然凹凸棒土(AT)经盐酸和热处理制得活化凹凸棒土(MAT).以壳聚糖(CTS)改性MAT制得负载壳聚糖的凹凸棒土(CMAT)。用扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)对AT、MAT和CMAT的结构进行了表征。考察了Ni2+离子溶液的初始浓度、pH、吸附时间以及吸附温度对CMAT和CTS两种吸附剂吸附Ni2+离子性能的影响,得出了适宜的吸附条件。用IR对这两种吸附剂及其适宜条件下得到的吸附产物的结构进行了表征,并作了比较。结果表明,CMAT吸附Ni2+离子的适宜条件为:Ni2+离子溶液初始浓度40.0 mg/L,pH 4.03~6.04,吸附时间1.5 h,吸附温度25℃其最大吸附容量为15.2 mg/L;CTS吸附Ni2+离子的适宜条件为:Ni2+离子溶液初始浓度40.0 mg/L,pH3.00~4.12,吸附时间1.5 h,吸附温度35℃,其最大吸附容量为12.3 mg/L。在相同实验条件下,CMAT对Ni2+离子的吸附性能高于CTS,且二者的吸附行为均符合Langmuir吸附等温式。IR分析表明,CMAT对Ni2+离于的吸附包含化学吸附和物理吸附两个过程。而CTS主要是化学吸附。     

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+。     

降解壳聚糖与水杨醛改性衍生物对Ca~(2+)、Fe~(3+)的螯合性质

过氧化氢对壳聚糖氧化降解反应适宜条件为:温度70～80℃;pH=4～7;w(H2O2)=5%。对降解产物(CTS′)与水杨醛进行化学改性得相应衍生物S CTS′(H)、S CTS′(Na)和还原产物RS CTS′(H)、RS CTS′(Na)。在pH=10～11的水溶液中对Ca2+的螯合(吸附)能力为RS CTS′(Na)∽S CTS′(Na)>RS CTS′(H)∽S CTS′(H)。同时给出S CTS′(H)在c(HCl)=0 10mol/L的介质中对Fe3+螯合的UV吸收光谱。     

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。