Preparation of the novel alkylated chitosan microspheres

制备N--烷基化改性壳聚糖微球, 研究了溶液pH值、2,4-二硝基酚浓度、温度和氯化钠含量等因素对其吸附性能的影响. 结果表明,庚醛改性壳聚糖微球具有较好的抗酸碱性能;溶液的pH值对庚醛改性壳聚糖微球吸附性能的影响较大, pH值为3.6、吸附时间为1 h时,对2, 4--二硝基酚的吸附量最大(达到400 mg×g-1);2, 4--二硝基酚浓度对吸附的影响符合Freundlich等温方程;改性壳聚糖微球对2, 4-二硝基酚的吸附性能明显优于未改性的壳聚糖,对浓度为15 mg×L-1的2, 4--二硝基酚溶液的吸附量分别为3.0 mg×g-1和1.45 mg×g-1.     

酮戊二酸改性壳聚糖微球的制备及吸附性能

采用反相悬浮法制备交联壳聚糖微球,再与α-酮戊二酸反应生成Schiff碱,NaBH4还原制得改性壳聚糖微球。用FT-IR、SEM和XRD进行表征,并用于吸附2,4-二硝基酚研究。考察了吸附时间、溶液pH值、2,4-二硝基酚浓度、温度、NaCl含量等因素对吸附的影响。结果表明,α-酮戊二酸改性交联壳聚糖微球对2,4-二硝基酚有较好的吸附性能,在pH为3.6时,30 min吸附量达372.2 mg/g,吸附数据符合Freundlich等温方程。     

β-环糊精改性磁性壳聚糖微球对亚甲基蓝吸附性能研究

以壳聚糖、四氧化三铁(Fe_3O_4)和β-环糊精为原料,三聚磷酸钠和环氧氯丙烷为交联剂,采用离子交联法制备β-环糊精改性磁性壳聚糖微球,考察了改性微球对亚甲基蓝的吸附性能及吸附机理。结果表明:改性微球对亚甲基蓝的吸附量随着pH值的升高而增加,随着温度的升高而降低;亚甲基蓝在改性微球上的吸附等温线可用Langmuir方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程。在吸附温度为20℃,吸附时间为100min,pH值为8时,改性微球对亚甲基蓝吸附量和脱色率分别达到123.70mg/g和98.96%。用0.01mol/L硝酸(HNO_3)溶液对吸附饱和的改性微球进行解吸,经过3次重复试验后,对亚甲基蓝的吸附量和脱色率是首次的93.69%,再生效果较好,可重复使用。     

APTES改性羧甲基壳聚糖微球对铅离子吸附性能及机理研究

以羧甲基壳聚糖(CMCS)为基体,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为改性剂,制备了用于吸附铅离子的改性羧甲基壳聚糖微球(A-CMCS)。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对吸附剂的表面形貌以及化学组成及结构进行了表征。研究了初始溶液的pH值、吸附温度以及铅离子的初始浓度对A-CMCS吸附性能的影响,结果表明当pH值为5、吸附温度为303 K时吸附剂对铅离子的吸附浓度达到最大为275.2 mg/g,比未改性之前的交联微球的吸附量提升43%。并使用吸附动力学以及等温吸附模型、FT-IR和X射线光电子能谱(XPS)对吸附机理进行了探究,其结果发现A-CMCS微球对铅离子的吸附过程是一个以化学吸附为主的单分子层吸附过程,其中氨基基团在整个吸附过程的起主导作用。     

改性油菜秸秆对水溶液中碱性品红的吸附性能研究

采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)对天然和改性油菜秸秆进行表征,探究了溶液初始pH值、吸附剂投加量、碱性品红初始质量浓度、吸附时间等因素对天然和改性油菜秸秆吸附碱性品红的影响。实验表明:经酒石酸改性的油菜秸秆对碱性品红的吸附容量较天然油菜秸秆提升了近1倍,最大吸附量由改性前的70.922mg·g~(-1)增加至138.889mg·g~(-1)。298K时,在不调节染料溶液初始pH值,投加量为0.04g,吸附60min条件下,改性油菜秸秆对100mg·L~(-1)碱性品红的去除率达到了95.85%。实验结果符合Langmuir等温吸附模型,相关系数R2值在0.99以上。改性油菜秸秆对碱性品红的吸附符合准二级动力学方程。     

静电层层自组装法制备纳米ZrO2/活性炭复合材料及其吸附性能研究

采用静电层层自组装技术和溶胶-凝胶法将不同层数、不同含量的纳米二氧化锆(ZrO2)粒子组装于活性炭表面,得到一种新型的复合材料。用比表面测定(N2-BET)、X射线荧光光谱(EDXRF)等对其进行了表征。系统地研究了纳米ZrO2改性的活性炭对水中2,4-二硝基酚的吸附性能。结果表明,改性后活性炭对2,4-二硝基酚的吸附符合Freundlich模型,吸附过程主要受分配作用控制,吸附容量比改性前提高了25%,而接触时间和初始浓度对吸附效果具有显著影响,并且酸性条件有利于吸附的进行。     

改性壳聚糖微球合成及对Cu~(2+)吸附性能的研究

壳聚糖由于其结构特性和表面化学性能,对过渡金属离子有很强的亲和力和良好的选择性。利用二乙胺、三乙胺、聚乙烯亚胺(PEI)对壳聚糖微球进行改性,增加壳聚糖微球的活性中心以强化对二价铜离子(Cu~(2+))的吸附能力。实验结果表明:在Cu~(2+)溶液pH为5,吸附时间为15min,温度为35℃时,制得的改性壳聚糖微球对Cu~(2+)的吸附量达到2.88mmol/g。     

纳米氧化硅/活性炭复合材料的制备及吸附性能研究

采用溶胶-凝胶法将纳米二氧化硅(SiO2)粒子负载于活性炭表面,得到一种新型的复合材料。用比表面测定(N2-BET)、X射线荧光光谱(EDXRF)等对其进行了表征。系统地研究了负载纳米SiO2的活性炭对水中2,4-二硝基酚的吸附性能。结果表明:负载纳米SiO2的活性炭对2,4-二硝基酚的吸附符合Freundlich模型,吸附过程主要受分配作用控制。由于纳米粒子的尺寸效应以及Si-OH的作用,吸附量比改性前提高了16%~92%,而接触时间和初始浓度对吸附效果具有显著影响,并且酸性条件有利于吸附的进行。     

改性磁性壳聚糖微球对氟离子的吸附特性研究

使用电喷法和原位生成法结合制备了磁性壳聚糖(CS)微球,通过氨基化和负载镧改性制备了具有除氟性能的磁性CS微球吸附剂。采用批量实验法对微球吸附剂的氟离子吸附行为进行了研究。结果表明:当溶液pH=9,温度高于15℃,吸附时间超过8h时,吸附基本达到平衡。对于初始氟离子浓度为20mg/L的溶液,吸附剂对氟离子的去除率能达到96%以上。饱和吸附量为(19.747~25.556)mg/g。吸附过程符合Langmuir等温方程和准二级动力学方程。吸附剂制备过程简单,耗能低且环保,具有较好的应用前景。     

降解壳聚糖/明胶复合微球的制备及其对活性染料吸附性能研究

以降解壳聚糖、明胶为原料,戊二醛等试剂为交联剂,采用反相悬浮交联法制备出一系列具有高效吸附解吸功能的球形复合吸附材料降解壳聚糖/明胶复合微球,通过扫描电子显微镜,研究了原料种类以及搅拌速度对微球粒径与形貌的影响,将其用于活性染料印染废水处理中,研究了吸附温度、吸附时间、降解壳聚糖的用量及吸附液pH的大小对活性染料吸附性能的影响。结果表明:制得的降解壳聚糖/明胶复合微球的球粒径小,形态圆整,在温度为30℃、吸附时间为40min、溶液pH=4、微球制备时降解壳聚糖用量为0.4g、降解壳聚糖∶明胶质量配合比为1∶1条件下,降解壳聚糖/明胶复合微球球对活性黑WM的吸附容量达到137.25mg/g,并具有较好的循环使用价值。