壳聚糖/海藻酸钠复合印迹铜离子吸附微球的制备及性能研究
发布时间：2023-05-13 02:20
随着工业的发展,水环境重金属污染形势十分严峻,水处理已成为如今环境保护的工作重点。海藻酸钠(SA)和壳聚糖(CTS)都属于天然高分子,具有来源广阔、简单易得、可再生、高度可降解等优点,且对重金属离子有良好的吸附性能,应用前景广阔,但是易溶解流失,吸附缺乏选择性。本文以SA和CTS为基材,利用CTS上丰富的氨基和SA上大量的羧基,结合离子印迹技术和分步交联的方法,制备出吸附容量大、选择性强、稳定性好的壳聚糖/海藻酸钠复合Cu2+印迹微球。以Cu2+为模板,使用3 7%甲醛(FA)和环氧氯丙烷(ECH)分步交联的方法,制备壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球(CTS-SA/IIP)。采用单因素试验优化了FA和ECH的交联工艺条件,在最佳条件下制备的CTS-SA/IIP复合印迹微球对Cu2+的吸附量为105.14mg/g,在水中的溶胀度为1289.26%,相对于Zn2+分离因子为4.60,相对于Cd2+的分离因子为2.01,印迹因子为1.42。印迹微球吸附热力学表明吸附Cu2+是自发的吸热的过程。对Cu2+的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。重复性能测试研究发现,该印迹微球...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 重金属的来源
1.2 重金属污染的危害
1.3 水环境中重金属污染的治理
1.3.1 化学沉淀法
1.3.2 离子交换法
1.3.3 电解法
1.3.4 微生物絮凝法
1.3.5 膜分离
1.3.6 吸附法
1.4 分子印迹技术的概况
1.5 离子印迹技术的概况及研究进展
1.6 海藻酸钠及其应用
1.7 壳聚糖
1.7.1 壳聚糖的交联改性
1.7.2 壳聚糖在印迹方面的应用
1.8 本课题的研究意义及主要研究内容
1.8.1 本课题的研究背景及意义
1.8.2 本课题的主要研究内容
1.8.3 本课题的特色与创新
第二章 实验部分
2.1 仪器与药品
2.2 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的制备
2.3 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球(CTS-SA/Cu)的制备
2.4 吸附剂的性能测试与结构表征
2.4.1 重金属离子吸附量的测定
2.4.2 Cu2+标准曲线的绘制
2.4.3 Zn2+标准曲线的绘制
2.4.4 Cd2+标准曲线的绘制
2.4.5 Pb2+标准曲线的绘制
2.4.6 印迹性能测试
2.4.7 溶胀度的测定
2.4.8 傅里叶红外光谱测定
2.4.9 微球形貌观测
2.4.10 吸附剂对氯化铜水溶液去除率的考察
2.5 动态吸附实验
2.5.1 动态吸附试验装置
2.5.2 动态吸附的具体操步骤
2.5.3 动态吸附性能测量
第三章 分步交联改性壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的研究
3.1 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的交联工艺
3.1.1 甲醛用量对复合印迹微球性能的影响
3.1.2 甲醛预交联时间对复合印迹微球性能的影响
3.1.3 甲醛预交联温度对复合印迹微球性能的影响
3.1.4 环氧氯丙烷用量对复合印迹微球性能的影响
3.1.5 环氧氯丙烷交联时间对复合印迹微球性能的影响
3.1.6 ECH交联温度对复合印迹微球性能的影响
3.2 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的形貌分析
3.3 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球红外分析
3.4 pH值对壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球吸附量的影响
3.5 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球等温吸附曲线
3.6 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的等温吸附模型
3.7 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的吸附动力学
3.8 壳聚糖/海藻酸钙印迹微球的吸附热力学研究
3.9 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的选择吸附性能
3.10 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的重复使用性能
3.11 本章小结
第四章 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的制备及性能
4.1 前言
4.2 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的制备工艺
4.3 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的形貌分析
4.4 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的红外分析
4.5 pH值对壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球吸附量的影响
4.6 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的等温吸附曲线
4.7 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的等温吸附模型
4.8 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的吸附动力学
4.9 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的吸附热力学研究
4.10 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的重复使用性能
4.11 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的选择吸附性能
4.12 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的动态吸附
4.12.1 Cu2+初始浓度对印迹微球穿透曲线的影响
4.12.2 流速对壳聚糖/海藻酸铜印迹微球穿透曲线的影响
4.13 复合印迹微球的动态吸附模型分析
4.13.1 动态吸附模型简介
4.13.2 Thomas模型拟合
4.13.3 Yoon-Nelson模型拟合
4.14 本工作与前人工作的对比
4.15 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
个人简介
本文编号：3815100
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 重金属的来源
1.2 重金属污染的危害
1.3 水环境中重金属污染的治理
1.3.1 化学沉淀法
1.3.2 离子交换法
1.3.3 电解法
1.3.4 微生物絮凝法
1.3.5 膜分离
1.3.6 吸附法
1.4 分子印迹技术的概况
1.5 离子印迹技术的概况及研究进展
1.6 海藻酸钠及其应用
1.7 壳聚糖
1.7.1 壳聚糖的交联改性
1.7.2 壳聚糖在印迹方面的应用
1.8 本课题的研究意义及主要研究内容
1.8.1 本课题的研究背景及意义
1.8.2 本课题的主要研究内容
1.8.3 本课题的特色与创新
第二章 实验部分
2.1 仪器与药品
2.2 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的制备
2.3 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球(CTS-SA/Cu)的制备
2.4 吸附剂的性能测试与结构表征
2.4.1 重金属离子吸附量的测定
2.4.2 Cu2+标准曲线的绘制
2.4.3 Zn2+标准曲线的绘制
2.4.4 Cd2+标准曲线的绘制
2.4.5 Pb2+标准曲线的绘制
2.4.6 印迹性能测试
2.4.7 溶胀度的测定
2.4.8 傅里叶红外光谱测定
2.4.9 微球形貌观测
2.4.10 吸附剂对氯化铜水溶液去除率的考察
2.5 动态吸附实验
2.5.1 动态吸附试验装置
2.5.2 动态吸附的具体操步骤
2.5.3 动态吸附性能测量
第三章 分步交联改性壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的研究
3.1 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的交联工艺
3.1.1 甲醛用量对复合印迹微球性能的影响
3.1.2 甲醛预交联时间对复合印迹微球性能的影响
3.1.3 甲醛预交联温度对复合印迹微球性能的影响
3.1.4 环氧氯丙烷用量对复合印迹微球性能的影响
3.1.5 环氧氯丙烷交联时间对复合印迹微球性能的影响
3.1.6 ECH交联温度对复合印迹微球性能的影响
3.2 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的形貌分析
3.3 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球红外分析
3.4 pH值对壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球吸附量的影响
3.5 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球等温吸附曲线
3.6 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的等温吸附模型
3.7 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的吸附动力学
3.8 壳聚糖/海藻酸钙印迹微球的吸附热力学研究
3.9 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的选择吸附性能
3.10 壳聚糖/海藻酸钙复合印迹微球的重复使用性能
3.11 本章小结
第四章 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的制备及性能
4.1 前言
4.2 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的制备工艺
4.3 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的形貌分析
4.4 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的红外分析
4.5 pH值对壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球吸附量的影响
4.6 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的等温吸附曲线
4.7 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的等温吸附模型
4.8 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的吸附动力学
4.9 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的吸附热力学研究
4.10 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的重复使用性能
4.11 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的选择吸附性能
4.12 壳聚糖/海藻酸铜复合印迹微球的动态吸附
4.12.1 Cu2+初始浓度对印迹微球穿透曲线的影响
4.12.2 流速对壳聚糖/海藻酸铜印迹微球穿透曲线的影响
4.13 复合印迹微球的动态吸附模型分析
4.13.1 动态吸附模型简介
4.13.2 Thomas模型拟合
4.13.3 Yoon-Nelson模型拟合
4.14 本工作与前人工作的对比
4.15 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
个人简介
本文编号：3815100
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