壳聚糖复合印迹膜的制备及其吸附性能

发布时间：2020-06-11 21:10

【摘要】：本文以天然高分子化合物—壳聚糖为原料,采用分子印迹技术,以戊二醛为交联剂,微波辐射制备壳聚糖/活性炭复合膜(CTS)、壳聚糖/活性炭复合印迹(CCTS)膜和壳聚糖/PVA/活性炭复合印迹(IMCu(II)-CCTS)膜。对吸附剂的制备、表征、静态吸附、吸附热力学和动力学、吸附剂再生等多方面进行研究。研究过程包括:1)通过单因素和正交实验对三种吸附剂的制备条件优化,利用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)技术对三种吸附剂进行表征,结果得出三种吸附剂比表面积大、成功的完成交联反应,吸附剂的结晶度降低的结论。2)优化静态吸附的条件,对不同量的p H、投加量、重金属离子的初始浓度、吸附时间和温度条件等对三种吸附剂吸附Cu2+的影响研究。3)研究三种吸附剂对Cu2+的吸附机理,分别用两种吸附热力学和两种动力学模型对吸附数据进行拟合,结果表明三种吸附剂对Cu2+的吸附行为与Langmuir等温模型相符,表明其吸附过程以化学吸附为主;吸附中焓变ΔH0,熵变ΔS0,自由能变ΔG0,表明吸附过程是一个自发的、吸热的、无序的化学吸附过程。4)通过CCTS膜在二元离子混合体系中对Cu2+的吸附选择性可知,CCTS膜的选择性系数K和相对选择性系数Kr均大于1,CCTS膜的选择吸附性能高于CTS膜,表明分子印迹技术的引用使CCTS膜对Cu2+有较强吸附选择性。5)利用IMCu(II)-CCTS膜在多元离子混合体系中对重金属离子进行吸附分离,在Cu2+/Ni2+、Cu2+/Pb2+、Cu2+/Zn2+和Cu2+/Ni2+/Pb2+体系中,Cu2+经过五次的吸附分离能够分离出来。6)CTS膜、CCTS膜和IMCu(II)-CCTS膜用0.1 mol/L的HCl溶液解析,CTS膜和CCTS膜吸附剂再生五次后对Cu2+的吸附量分别为原来的88.56%、86.08%,而IMCu(II)-CCTS膜在十次再生率仍达86.95%,表明三种吸附剂都有较好的吸附再生吸附性能。
【图文】：

分子结构图,甲壳素,壳聚糖

究的结果中显示复合物对于 As（Ⅲ）和 As（Ⅴ）的最大吸附量为 56.5 mgg/g，这样的结果是在金属离子含量为 100 mg/L 的溶液中进行的。Liu-64]研究了一种能够对重金属离子进行吸附的壳聚糖树脂，在这个实验饱和吸附容量随着体系 pH 降低而减少，再一次证明了壳聚糖上的氨基溶液中氢离子竞争吸附位点所引起的现象。Tofighy 等[65]利用碳纳米管废水中的重金属离子进行吸附，结果显示 CNT 不仅对金属离子有很性能，而且也对重金属的吸附顺序有了一定的认知 >Co2+>Zn2+>Cu2+。吸附过程在大量的实验验证下，体现出了它的优势糖的结构、性能和研究现状聚糖的基本结构和性质素(Chitin)，学名[(1，4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖]，是自然界中次于纤维素的第二大多糖，壳聚糖是以甲壳质为原料，经提炼而成。

示意图,示意图,印迹技术,粘度

第 1 章绪论聚糖的 N-脱乙酰度的程度，，直接影响着其溶解在稀酸中的粘度、离絮凝性能以及与氨基有关的化学反应能力等方面。而粘度的直接反糖的分子量大小来完成的。在其它因素不变的条件下，若壳聚糖的越高将导致其粘度也随之增加。子印迹技术及其发展现状分子印迹技术概况子印迹技术（Molecular Imprinting Technique，MIT）,又被称为分子将多种学科，例如材料科学、化学工程和生物化学结合在一起，制结构和结合位点上都高度匹配的聚合物，它是一种新型的实验室制术[76]。这种技术是一个制备对某一特定目标分子有选择性的聚合物越的分子识别能力和潜在的价值，举世瞩目[77-78]。
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ424;X703

【参考文献】