聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜的制备、表征及其性能的初步研究

发布时间：2021-02-09 06:14

　　聚γ-谷氨酸（γ-PGA）是一种分子中含有大量酰胺键及氢键的均聚氨基酸类高分子物质,为谷氨酸的氨基与下个谷氨酸的羰基链接而成,同时,其含有许多游离羧基,是一个聚负离子基的生物聚合物。其分子结构使得该分子具有良好絮凝性、生物降解性等特点,并被广泛应用于污水处理、医药、农业、化妆品等领域。由于聚γ-谷氨酸的高絮凝以及绿色无毒性,其可广泛应用于污水处理领域,特别是含有重金属离子的污水处理中。但由于单独使用聚γ-谷氨酸不能重复利用会造成资源浪费并且只能吸附阳性离子,因此本论文通过聚γ-谷氨酸与壳聚糖交联作用制备形成能够重复利用的污水处理膜,具体内容如下:1)微生物发酵法制备聚γ-谷氨酸,并通过纸层析、傅里叶红外光谱法、X-射线衍射法对产物进行初步鉴定。2)聚γ-谷氨酸与壳聚糖交联制备吸附膜。制备工艺为:γ-PGA与壳聚糖质量比1:4,质量和0.1 g,去离子水3 mL,10%乙酸1.5 mL,甘油1 mL,60℃烘干制备成吸附膜。通过对复合膜吸水性、保水性测定、傅里叶红外光谱扫描分析、X射线衍射分析对其进行结构表征。3)研究复合膜吸附Cu2+、Pb2+的吸附条件并进行脱附与重利用实验。其中复合... 

【文章来源】：曲阜师范大学山东省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 聚γ-谷氨酸简介
        1.1.1 聚γ-谷氨酸的制备及分离纯化
        1.1.2 聚γ-谷氨酸的交联
        1.1.3 聚γ-谷氨酸的应用
    1.2 重金属污染现状
        1.2.1 重金属污染常规治理方法研究进展及展望
    1.3 本课题的选题依据与意义
    1.4 本论文的创新点与技术路线
        1.4.1 本论文的创新点与难点
        1.4.2 本论文的技术路线
第2章 微生物发酵生产聚γ-谷氨酸及产物鉴定
    2.1 实验材料
        2.1.1 菌株与培养基
        2.1.2 主要仪器及试剂
        2.1.3 透析袋预处理步骤
    2.2 实验方法
        2.2.1 发酵生产聚γ-谷氨酸方法
        2.2.2 发酵产物分离纯化
        2.2.3 聚γ-谷氨酸的定性鉴定
    2.3 结果与分析
        2.3.1 干燥产物产率分析
        2.3.2 紫外可见分光光度法鉴定发酵产物
        2.3.3 纸层析法鉴定发酵产物单体组成
        2.3.4 傅里叶红外光谱扫描鉴定发酵产物
        2.3.5 X射线衍射分析
    2.4 结论
第3章 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜的制备与表征
    3.1 实验材料
        3.1.1 主要仪器
        3.1.2 主要试剂
    3.2 实验方法
        3.2.1 改性聚γ-谷氨酸工艺方法及步骤
        3.2.2 高领土悬浊液法测定吸附性
        3.2.3 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜结构表征
    3.3 结果与分析
        3.3.1 聚γ-谷氨酸/壳聚糖固体颗粒与聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜工艺比较
        3.3.2 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜乙酸添加量单因素实验
        3.3.3 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜甘油添加量单因素实验
        3.3.4 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜结构表征
    3.4 结论
第4章 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜金属离子吸附
    4.1 实验器材与试剂
    4.2 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜吸附重金属离子实验方法
        4.2.1 重金属离子的储备液制备
        4.2.2 重金属离子吸附量的测定
        4.2.3 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜吸附重金属离子主要影响因子优化方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 吸附膜吸附重金属离子状态
        4.3.2 铜、铅浓度标准曲线的绘制
        4.3.3 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜吸附Cu2+与Pb2+主要影响因子条件优化
    4.4 结论
第5章 聚γ-谷氨酸/壳聚糖复合膜吸附重金属离子的机理研究
    引言
    5.1 实验方法
        5.1.1 吸附热力学
        5.1.2 动力学拟合
        5.1.3 傅里叶红外光谱分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 热力学拟合
        5.2.2 动力学拟合
    5.3 傅里叶红外光谱分析
    5.4 结论
总结与展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]产聚γ-PGA菌株分离与产物鉴定[J]. 武明月,徐速,李杨,齐宝坤,艾宇萍.  大豆科技. 2012(05)
[2]具有重金属捕集功能的高分子絮凝剂MAC去除Cd2+的性能研究[J]. 张文杰,徐敏,常青,王卓亚,韦俊.  环境科学学报. 2011(04)
[3]淀粉改性高分子重金属絮凝剂的合成与性能研究[J]. 汪建新,李书鹏,郑茹娟,娄春华,赵立杰,邬宏源.  化工时刊. 2011(02)
[4]重金属废水污染及其治理技术进展[J]. 郭轶琼,宋丽.  广州化工. 2010(04)
[5]膜分离技术处理电镀废水的研究及应用前景[J]. 刘济阳,夏明芳,张林生,陆继来,王志良,王春.  污染防治技术. 2009(03)
[6]微生物合成的聚谷氨酸及其应用[J]. 张艳丽,高华,刘小红.  生物技术通报. 2008(04)
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[8]含有不同添加剂的明胶膜对Am（Ⅲ）/Eu（Ⅲ）的吸附研究[J]. 肖沣峰,李成捷,唐丽,徐俊,姚中伟,夏传琴,陈文浚.  化学研究与应用. 2008(04)
[9]重金属废水治理技术概况及发展方向[J]. 胡海祥.  中国资源综合利用. 2008(02)
[10]聚谷氨酸批式生物合成的主要影响因素研究[J]. 陆树云,姚俊,徐虹,李莎,yh.  生物加工过程. 2006(01)

硕士论文
[1]γ-聚谷氨酸发酵条件优化及结构表征分析[D]. 于晓丹.山东轻工业学院 2011
[2]南极海冰细菌Pseudoalteromonas sp. Bsi20310胞外多糖的助凝和吸附性能研究[D]. 申博玲.山东大学 2010
[3]地衣芽孢杆菌聚γ-谷氨酸合成酶复合体基因的克隆表达及发酵调控[D]. 王宁.曲阜师范大学 2010



本文编号：3025186