pH敏感淀粉水凝胶的制备及离子吸附性能研究

发布时间：2017-12-23 18:35

  本文关键词：pH敏感淀粉水凝胶的制备及离子吸附性能研究　出处：《大连理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：本文以羟乙基淀粉(HES)为原料,通过烯丙基缩水甘油醚(AGE)与淀粉羟基的亲核开环加成反应制备烯丙基化淀粉,进一步采用巯基乙胺和烯丙基化淀粉的双键-硫醇点击化学反应制备2-羟基-3-(3’-氨基乙硫基丙氧基)丙基羟乙基淀粉醚(HAEP-HES),以环氧氯丙烷或乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,将HAEP-HES交联制备新型可降解淀粉水凝胶。详细研究了水凝胶的pH敏感性、溶胀和退溶胀动力学、盐浓度对溶胀性能的影响。结果表明以环氧氯丙烷为交联剂制备的水凝胶(HAEP-HESECH) pH敏感性不如以乙二醇二缩水甘油醚为交联剂制备的水凝胶(HAEP-HESEDGE),两种水凝胶溶胀率都随着pH升高而降低；运用二级溶胀动力学模型研究溶胀动力学,结果是HAEP-HES EDGE凝胶最大溶胀率为50.45,HAEP-HESECG凝胶最大溶胀率为34.25。对两种凝胶进行IR、SEM、TGA的表征分析。针对重金属离子的环境污染问题,选择汞、铅、镉离子作为吸附对象,详细研究起始离子浓度、吸附时间、溶液pH对凝胶吸附性能影响。运用朗格缪尔吸附等温线研究了吸附过程,HAEP-HES EDGE凝胶对汞离子最大吸附量是246.7 mg/g、铅离子是149.2mg/g、镉离子是78.7 mg/g; HAEP-HESECH凝胶对汞离子最大吸附量是260.7 mg/g、铅离子是200.9 mg/g、镉离子是86.6 mg/g。两种凝胶对汞离子、铅离子、镉离子的平衡吸附时间分别是是5h、20 h、10 h;运用Pseudo-First-Order和Pseudo-Second-Order模型研究凝胶吸附动力学,由于R0.99准二级动力学模型比较符合描述吸附过程。在酸性条件下不利于离子吸附,对铅、镉离子的吸附效率在pH=2时接近0,随着pH增大吸附效率增大,但是在微碱条件下吸附效率下降,由于凝胶网络中硫原子存在,汞离子的吸附效率始终在30%以上。进一步研究了酸浓度和脱附时间对离子脱附的影响,结果表明：对铅、镉离子在0.1 mol/L的盐酸时脱附效率最高,汞离子在0.01 mol/L的硝酸时脱附效率最高,同时选取脱附效率最高时的酸浓度进行脱附时间的研究,结果显示在2h后,离子脱附达到最大值,其中铅、镉离子脱附效率在95%以上,汞离子的脱附效率也能达到50%。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O648.17

【参考文献】

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本文编号：1325044