壳聚糖重金属离子选择性吸附剂的制备及其应用研究

发布时间：2020-12-05 02:32

　　随着人口的增长和工业矿业的发展,大量的重金属离子废液未经处理即被排放到水中,造成严重的重金属水体污染。壳聚糖是一种天然多糖,其结构中的氨基和羟基可以作为重金属离子的吸附活性位点。因此,壳聚糖可以作为吸附剂去除溶液中的重金属离子。目前,已经有很多关于改性壳聚糖的研究报道,但对重金属离子具有吸附选择性的壳聚糖改性报道仍然比较少。本文制备了对重金属离子具有吸附选择性的三种改性壳聚糖吸附剂,采用了FT-IR、XRD、SEM、TGA等方法对所得吸附剂进行了结构和形貌的表征,研究了如溶液pH、吸附时间、温度和吸附剂用量等因素对吸附剂吸附重金属离子的影响。主要结果如下:（1）三聚氰胺接枝交联壳聚糖吸附剂的制备及其对Pb²⁺和Hg²⁺的吸附研究使用壳聚糖作为原料,首先与戊二醛进行适度交联,然后再与三聚氰胺进行接枝,制备了三聚氰胺接枝交联壳聚糖吸附剂（GMCS）。FT-IR和¹³C NMR谱分析表明,实验得到了目标产物。SEM表征表明,产物由粒径约为1?m的不规则颗粒粘联而成。吸附研究表明GMCS对Pb²⁺和Hg

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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壳聚糖和GMCS的13C-NMR谱

华南理工大学硕士学位论文4 扫描电镜分析 2-5 是壳聚糖和 GMCS 的 SEM 图像。壳聚糖表面出现许多裂缝和不规则形状GMCS，吸附剂表面有大量粘附颗粒，大小约为 1μm。这表明改性后，改性壳聚粗糙度增加[99]。产品中小颗粒的形成有利于重金属离子的吸附。用 BET 法测和 GMCS 的表面积分别为 0.338 和 1.378 m2g-1，壳聚糖和 GMCS 的孔容分别535 和 0.007064cm3g-1。壳聚糖改性后的表面积和孔体积的增加有利于重金属离增加。然而，壳聚糖和 GMCS 的表面积和孔体积都很小。因此，GMCS 对金属附主要发生在表面。

Fig. 3-4 X-ray diffraction patterns of chitosan and GCCS3.3.1.4 扫描电镜分析图3-5为壳聚糖和产物GCCS的扫描电镜图。从扫描电镜图中可以看出，壳聚糖表面结构较为平滑，有鳞片状结构，大小不均匀。与壳聚糖相比，改性壳聚糖GCCS由许多粒径约为2 m的不规则颗粒粘联而成，结构疏松多孔。这些孔径结构的增加可以增大吸附剂与重金属离子的接触面积，有利于吸附过程的进行。图3-5 壳聚糖(A)和GCCS(B)的扫描电镜图(10000 )Fig. 3-5 Scanning electron microscopic images of chitosan (A) and GCCS (B) (10000 )3.3.1.5 TGA 热重分析TGA分析可以用于确定所得材料的分解温度。图3-6为壳聚糖和改性壳聚糖吸附剂


本文编号：2898705