微波辐射下香草醛改性壳聚糖的制备及其对金属离子的吸附

应用微波辐射法合成了香草醛接枝壳聚糖,用NaBH4进行还原。探讨了改性壳聚糖在25℃下对Ni2+、Mn2+、Cr6+的吸附及时间、离子浓度、pH值对吸附效果的影响。结果表明,还原后的改性壳聚糖比壳聚糖吸附性能明显改善,其对Ni2+、Mn2+和Cr6+的吸附容量分别可以达到116.23,63.83,47.27 mg/g。     

含硫改性壳聚糖气凝胶的合成及对Cu2+吸附的研究

以壳聚糖和二硫代二丙酸二甲酯为原料,通过乙酰化改性,成功制备了壳聚糖衍生物。然后以壳聚糖/壳聚糖衍生物为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,合成了壳聚糖气凝胶/壳聚糖衍生物气凝胶。通过红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TG）研究了壳聚糖/壳聚糖衍生物的结构性能;同时采用扫描电镜（SEM）对壳聚糖气凝胶/壳聚糖衍生物气凝胶的形貌进行了表征;并且探究了壳聚糖气凝胶/壳聚糖衍生物气凝胶对Cu²⁺的静态吸附实验。FT-IR结果表明壳聚糖衍生物被成功地合成;XRD和TG分析表明相较于壳聚糖,壳聚糖衍生物的结晶度和热稳定性均降低;SEM显示衍生物气凝胶的孔的数量增多。吸附实验结果表明壳聚糖衍生物气凝胶的吸附性能有了较大提高;在25℃,吸附剂添加量50.0mg且Cu²⁺溶液初始质量浓度100mg/L,pH值5时,壳聚糖衍生物气凝胶在60min时达到吸附平衡,最大吸附量为48.26mg/g,比未改性的壳聚糖气凝胶的吸附量提高了63.37%。     

具有pH响应性的自愈合蓝光水凝胶

通过分子设计，以改性壳聚糖与改性海藻酸钠通过席夫碱键交联，制备了一种低成本且具有多功能集成特性的新型荧光自愈合水凝胶（CSA水凝胶）。研究分析结果表明，该水凝胶表现出快速的凝胶化能力，最短仅在3min内即可成胶。并且水凝胶还表现出优异的自愈合能力，在室温下最快2h即可实现自主型自愈合，且愈合效率高。同时，在365nm紫外光的照射下，CSA水凝胶能够稳定释放出强烈的蓝色荧光，同时表现出荧光激发波长依赖特性。此外，调节水凝胶的pH能够很好地实现水凝胶的溶胶-凝胶相转变，进而实现凝胶的动态重组。这种同时具备pH响应性、自愈合特性以及荧光性能的水凝胶材料，为开发可用于生物影像和信息防伪领域的新一代智能材料提供了新的思路和重要指导作用。     

氮掺杂碳量子点的制备及其在Pb2+检测中的应用

以L-瓜氨酸为前驱体,采用水热法制备了强蓝色荧光的氮掺杂碳量子点(Nitrogen-doped carbon quantum dots,N-CQDs),然后,将该N-CQDs用于金属离子的检测,实验发现该N-CQDs对Pb2+具有选择性荧光淬灭现象,基于此,建立了一种用于检测Pb2+的荧光探针。当Pb2+浓度在10. 00～2500μmol/L时,呈良好的线性关联(R2=0. 99779),检出限为3. 3μmol/L (S/N=3),进一步将其应用于化妆水样品中Pb2+的测定,加标回收率为96. 0%～106%,RSD小于3. 6%。     

醛-亚胺-壳聚糖水凝胶的构筑及性能研究进展

动态亚胺键（又称席夫碱键）具有pH响应性、可逆性和生物活性等,因此,亚胺键交联构筑的水凝胶可能被赋予许多新的功能。壳聚糖是自然界中唯一的碱性多糖,分子链上丰富的氨基为醛-亚胺-壳聚糖（CSB）水凝胶的构筑提供了可能。近年来,CSB水凝胶的构筑和应用受到关注,其中,醛类交联分子的结构和交联点的设计成为研究热点之一。该文按照醛类交联分子的结构特点,对CSB水凝胶的构筑方法、机理以及自愈合性能、药物缓释性能、抗菌性能、荧光性能和导电性能等进行了综述,为构筑多功能壳聚糖水凝胶提供理论指导。设计合成生物相容性好、多功能醛类交联剂;提高CSB水凝胶的力学性能、自愈合性能和刺激响应性能,是CSB水凝胶的重要研究方向。     

pH响应水溶性荧光标记壳聚糖的制备及表征

通过对壳聚糖进行三甲基化和羧甲化改性,制备了可溶于水的荧光标记壳聚糖衍生物芘丁酰肼-三甲基羧甲化壳聚糖,产物用FTIR、1HNMR和荧光光谱进行表征,并试验了介质pH值对其荧光性能的影响。结果表明,在pH值1～14时水溶性芘丁酰肼-三甲基羧甲化壳聚糖具有pH响应性,可望用作pH荧光探针高分子材料。     

EDTA改性P（AA-AMPS）/SA耐水解水凝胶的制备及对Cu2 、Cr3 吸附性能测定

以海藻酸钠（SA）为原料，丙烯酸（AA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体，四烯丙基溴化铵（TAAB）为交联剂，EDTA二钠为添加剂，制备了一种改性P（AA-AMPS）/SA耐水解多孔水凝胶，对制备的水凝胶吸水性能及对Cu2 、Cr3 吸附性能进行了测定，探究了凝胶吸附等温线及吸附动力学，并利用FTIR、SEM、AFM对凝胶表面形态进行分析。实验结果表明，加入SA可明显提高水凝胶的溶胀速率，制备的改性水凝胶具有优异的耐水解性能，125℃下在蒸馏水中的吸水倍率可达350.4g/g。加入改性剂EDTA二钠，增大溶液pH值均有利于提高水凝胶对Cu2 、Cr3 的吸附性能，最大吸附量分别为539.2、286.7mg/g。水凝胶对Cu2 的吸附机理符合Langmuir吸附等温式，对Cr3 的吸附更符合Freundlich模型。吸附均为自发放热过程，吸附温度升高，达吸附平衡时间缩短，吸附量略有降低。     

EDTA改性P(AA-AMPS)/SA耐水解水凝胶的制备及其对Cu2+、Cr3+的吸附性能

以海藻酸钠(SA)为原料,丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,四烯丙基溴化铵(TAAB)为交联剂,EDTA二钠为添加剂,制备了改性耐水解多孔水凝胶P(AA-AMPS)/SA,对水凝胶吸水性能及其对Cu2+、Cr3+的吸附性能进行了测定,探究了凝胶吸附等温线及吸附动力学,利用FTIR、SEM、AFM对凝胶表面形态进行了分析。结果表明,SA的加入可提高水凝胶的溶胀速率,制备的改性水凝胶具有优异的耐水解性能,pH=7、125℃下在水溶液中的吸水倍率可达350.4g/g;EDTA二钠的加入及溶液pH增大均有利于提高水凝胶对Cu2+、Cr3+的吸附性能。在吸附温度为20℃,pH为7,吸附时间为1h时,水凝胶(0.1g)在Cu Cl2 (0.07 mol/L)、Cr Cl3(0.05 mol/L)溶液中的吸附量最大,分别为539.2、286.7 mg/g。水凝胶对Cu2+的吸附机理符合Langmuir吸附等温式,对Cr3+的吸附符合Freundlich模型。吸附均为自发放热过程,吸附温度升高,达到吸附平衡的时间缩短,吸附量略有降低。     

改性甘蔗渣对Cr6+的吸附性能研究

含Cr6+的废水严重影响环境和人类身体健康,对Cr6+废水的处理尤为重要.本文通过研究改性甘蔗渣对Cr6+的吸附性能,得出在25 ℃ 1.5 g最佳投加料改性甘蔗渣对20 mL 100mg/L模拟Cr6+废水,吸附时间120 min,吸附率达到了99.3％.改性甘蔗渣对Cr6+具有良好的吸附性,Cr6+吸附率随着改性甘...     

基于石墨烯纳米材料的水质Cr(Ⅵ)电化学传感器

针对我国水质重金属六价铬（Cr（Ⅵ））污染问题突出,提出了一种基于石墨烯纳米材料的水质Cr（Ⅵ）电化学传感器。采用电化学方法还原氧化石墨烯,构建石墨烯纳米材料修饰金电极（rGO/Au）。采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）技术表征了rGO/Au的表面形貌和结构;采用方波伏安法、循环伏安法和线性扫描伏安法等电化学方法研究了Cr（Ⅵ）在rGO/Au表面的直接电催化还原行为,优化了氧化石墨烯的电化学还原电位和还原时间,以及支持电解质pH、浓度和检测电位等实验参数;采用计时电流法,在无须预富集的条件下,考察了Cr（Ⅵ）浓度与rGO/Au响应电流之间的线性关系。实验结果表明,石墨烯纳米材料对Cr（Ⅵ）有明显的电催化还原活性,计时电流响应值与Cr（Ⅵ）浓度呈良好的线性关系,线性范围为5～2000μg·L^-1,最低检测限为0.5 μA·L^-1（S/N≥3）。所制备的rGO/Au具有对常见其他重金属干扰离子（Cr（Ⅲ）、Ni（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Mg（Ⅱ）和Mn（Ⅱ））较好的抗干扰性能,11次连续测定后,响应值相对初始值下降幅度小于10%,表明该修饰电极具有较好的稳定性。本研究提出的电化学传感器具有检测方法简单、快速、环保以及可重复使用的优点,能够应用于水质重金属Cr（Ⅵ）的快速测定。     

多孔壳聚糖复合吸附材料的制备及应用

以柠檬酸改性的β-环糊精(CA-CD)和壳聚糖(CS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了柠檬酸改性β-环糊精交联的壳聚糖吸附材料(CA-CD/CS),用FTIR、SEM、TG对CA-CD/CS进行表征,并研究了CA-CD/CS对重金属离子Pb2+、Cu2+、Cd2+的吸附行为。结果表明,CA-CD已通过酰胺键成功和壳聚糖分子发生交联,CA-CD/CS具有一定孔隙结构,其热分解温度略低于CS。静态吸附结果表明,在25℃、p H=6时,CA-CD/CS对Pb2+、Cu2+、Cd2+饱和吸附量分别为85. 5,71. 2,22. 2 mg/g。CA-CD/CS对混合金属离子的吸附选择性与单一组分金属离子一致。吸附饱和的CA-CD/CS经2%的稀硝酸溶液洗脱后,循环使用6次,饱和吸附量几乎不下降。     

戊二醛交联改性螺旋藻及其吸附Cr~(6+)的试验研究

利用戊二醛对螺旋藻进行交联改性制备新型吸附剂吸附Cr6+研究。采用正交试验法对戊二醛改性螺旋藻吸附Cr6+的改性条件进行研究,结果显示:各因素对改性藻吸附Cr6+的影响由大到小的顺序为:戊二醛质量分数>初始pH值>改性时间>藻类投加量,最佳试验条件为:戊二醛质量分数为6%,初始pH值为1,藻类投加量为0.5 g,改性时间为4 h。对原藻和改性后的藻吸附能力进行对比研究,结果显示:室温下对于100 mL Cr6+的质量浓度为80 mg/L的溶液,在藻的投加量为0.4 g、pH值为3时吸附效果最好。原藻和改性藻的Langmuir动力学方程的最大吸附量分别可达到7 889.5、14 424.5μg/g。     

利用响应面分析法优化聚乙烯醇壳聚糖水凝胶配方

制备聚乙烯醇壳聚糖水凝胶,运用单因素实验考察聚乙烯醇与壳聚糖的质量比(g/g)、交联剂戊二醛终浓度、冰醋酸浓度以及反应温度对水凝胶溶胀性能的影响;应用响应面分析法对聚乙烯醇壳聚糖水凝胶的制备方法进行优化;通过糖尿病大鼠足溃疡模型验证水凝胶对糖尿病溃疡创面愈合的影响。结果单因素实验和响应面法证实在PVA︰CS(g/g)=3︰1、戊二醛终浓度为0.30 mol/L、反应温度在80℃的制备条件下水凝胶的溶胀性能达到最佳;通过糖尿病大鼠足溃疡面愈合的验证实验表明按最佳制备方法制得的聚乙烯醇壳聚糖水凝胶可用于糖尿病大鼠足溃疡创面的治疗。     

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。     

聚氧化乙烯/海藻酸钠/羟丙基-癸烷基壳聚糖网络凝胶的制备及其对三七总皂苷的体外释放性能研究

将壳聚糖改性成两亲性的羟丙基-癸烷基壳聚糖,并通过化学交联方法制备了聚氧化乙烯/海藻酸钠/羟丙基-癸烷基壳聚糖载药网络凝胶。利用傅利叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜对凝胶结构进行了表征。实验结果表明,该凝胶具有良好的网状结构和溶胀性,同时兼具p H敏感性和温度敏感性,在不同p H环境中均对三七总皂苷具有一定的缓释作用。     

铝柱撑改性膨润土处理电镀废水中Cr6+的实验研究

以膨润土为原料制备了铝柱撑改性膨润土,并研究了不同影响因素对铝柱撑改性膨润土去除电镀废水中Cr6+的影响.结果表明:铝柱撑改性膨润土对Cr6+的去除率明显优于膨润土原土;废水的pH、吸附时间和膨润土投加量对Cr6+的去除率影响较大;pH＝4,吸附时间为40 min,投加质量浓度为40 g/L,铝柱撑改性膨润土对Cr6+的去除率达到最大86.1％;铝柱撑改性膨润土对电镀废水中Cr6+的吸附符合Langmuir吸附等温方程.     

季铵盐改性壳聚糖微球对含铬废水的吸附性能

用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵对壳聚糖进行改性得到壳聚糖季铵盐,进一步通过乳化交联法合成壳聚糖季铵盐微球,采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、差热热重分析（TG-DTG）、X-衍射衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对其进行表征分析。此外,研究了壳聚糖季铵盐的浓度、油水比、交联剂用量对合成的壳聚糖季铵盐微球吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,并考察了重铬酸钾初始浓度、pH值、壳聚糖季铵盐微球添加量对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。结果表明：HACC浓度为0.8%(w/V)、油水比为8∶1、壳聚糖季铵盐与交联剂质量比为1.64的条件下,可以制备出球型圆整、分散性好的壳聚糖季铵盐微球。在酸性条件和较低浓度的重铬酸钾均有利于壳聚糖季铵盐微球对Cr(Ⅵ)的吸附。     

磁性水葫芦改性壳聚糖对Cd2+的吸附研究

研究磁性水葫芦改性壳聚糖,利用戊二醛交联制得改性壳聚糖吸附剂。测得改性壳聚糖吸附剂的比表面积、孔隙体积和平均空隙大小较壳聚糖有较大提高,Zeta电位由54.6 mV降低到-12.5 mV,表明改性壳聚糖的吸附能力大大提高。并利用红外光谱进行结构表征。研究吸附剂用量、吸附温度、吸附时间对Cd²⁺吸附性能的影响,确定最佳吸附条件为：吸附剂用量1.0 g、吸附温度50℃、吸附时间60 min,Cd²⁺去除率达到92.90%以上;改性壳聚糖与原壳聚糖相比,Cd²⁺去除率增加超过一倍,表明改性壳聚糖具有较高吸附性能。     

硫脲改性壳聚糖对水中Cr(Ⅵ)与Ni~(2+)的吸附性能研究

以壳聚糖和硫脲为原料,经环氧氯丙烷交联,制得硫脲改性壳聚糖颗粒,通过吸附实验考察了pH、吸附时间对Cr(Ⅵ)、Ni2+吸附的影响。结果表明,硫脲壳聚糖颗粒对Ni2+吸附的最佳pH为6,对Cr(Ⅵ)吸附的最佳pH为1,最佳吸附t为2h。利用准一级反应动力学模型和准二级反应动力学模型对实验数据进行拟合,并分别采用Freundlich模型、Langmuir模型对吸附等温线进行拟合。结果表明,吸附符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。吸附等温线用Langmuir模型拟合结果最好。在初始质量浓度80mg/L,θ为25℃时,Ni2+,Cr(Ⅵ)的饱和吸附量可达40.98mg/g和33.33mg/g。     

玉米苞叶改性壳聚糖对Cu2+的吸附研究

通过玉米苞叶改性壳聚糖制备了复合吸附剂,并对Cu²⁺进行了吸附。研究吸附剂用量、吸附温度、吸附时间对Cu²⁺吸附性能的影响,并通过红外光谱进行了结构表征。结果表明,复合吸附剂的比表面积为94.13 m²/g,平均孔隙大小为4.46 nm,较改性前有较大幅度的提高。最佳吸附条件为：吸附剂用量1.0 g、吸附温度50℃、吸附时间60 min, Cu²⁺去除率达97%以上;改性壳聚糖与壳聚糖相比,Cu²⁺去除率大大提高,表明利用玉米苞叶改性壳聚糖制备的复合吸附剂具有较好的吸附性能。