天然高分子絮凝剂壳聚糖的改性及其性能研究

发布时间：2017-05-04 15:04

  本文关键词：天然高分子絮凝剂壳聚糖的改性及其性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 壳聚糖是是一种天然有机高分子化合物,本身无毒副作用,可完全生物降解,其结构为直链大分子,分子上含有多个羟基、氨基等活性基团,对金属离子、染料色离子、卤素、蛋白质、氨基酸等有机物以及粘土颗粒有良好的化学吸附作用,同时还具较好的杀菌抑菌能力,在水处理方面可用来制备高效低毒多功能絮凝剂。 针对壳聚糖(CTS)在废水常见pH(7～9)条件下单独使用时絮凝效果较差,本研究旨在通过改性增强其稳定性和阳离子性能,提高其对水体中的负电性颗粒的去除能力,使之保持对COD,SS高效的去除率。 以Fe~(3+)为改性剂,制备了壳聚糖络合铁絮凝剂,试验得出的优化制备工艺为:首先将壳聚糖制成水溶液,然后以Fe~(3+)为改性剂与壳聚糖络合,再通过调节酸度使被络合的铁离子适量水解,壳聚糖与铁的最佳质量比为2:1。所制得的壳聚糖络合铁絮凝剂酸度较原壳聚糖溶液低,水解趋势大大减弱,溶液的稳定性大大增强。用标准方法测试了壳聚糖络合铁对废水的絮凝性能,表明在pH=7时,絮凝效果(沉降率)为88.75%,且具有不需调节废水酸度、出水酸度基本不变等特点。对照测试结果表明,在同样的水质条件下,壳聚糖络合铁的絮凝性能明显优于壳聚糖、聚合氯化铁及壳聚糖-聚合氯化铁复合絮凝剂,进一步说明壳聚糖与铁离子不是简单的复合,而是一种反应产物。
【关键词】：絮凝剂 壳聚糖 聚合氯化铁 壳聚糖络合铁 废水处理
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：O636.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 绪论14-34
• 1.1 国内外水处理药剂发展动向14
• 1.2 絮凝剂的定义、分类14-16
• 1.3 天然高分子絮凝剂——壳聚糖16-22
• 1.3.1 壳聚糖的结构特征17
• 1.3.2 壳聚糖的理化性质17-21
• 1.3.3 壳聚糖的絮凝作用机理21-22
• 1.4 壳聚糖用于水处理的现状22-32
• 1.4.1 壳聚糖直接用于水处理22-25
• 1.4.2 壳聚糖絮凝效果的影响因素25-26
• 1.4.3 通过接枝、交联、共聚等改性壳聚糖26-31
• 1.4.4 与无机絮凝剂复合31-32
• 1.4.5 用于杀菌、除藻的壳聚糖类物质32
• 1.5 问题的提出、研究目的及内容32-34
• 第二章 实验背景、内容、方法及测试项目34-39
• 2.1 实验研究的背景34
• 2.2 实验测试项目及方法34-37
• 2.2.1 沉降率的测定34-36
• 2.2.2 壳聚糖脱乙酰度的测定36
• 2.2.3 壳聚糖分子量的测定36-37
• 2.2.4 pH的测定37
• 2.3 实验仪器与试剂37-39
• 2.3.1 实验仪器37
• 2.3.2 实验药品37-39
• 第三章 壳聚糖的有机改性实验研究39-44
• 3.1 水溶性壳聚糖的合成路线选择39
• 3.2 水溶性壳聚糖的制备与絮凝效果研究39-43
• 3.2.1 接枝反应的原理与方法39-40
• 3.2.2 引发剂的选择40-41
• 3.2.3 不同配方对絮凝效果的影响41-42
• 3.2.4 改性壳聚糖的粘度与分子量42-43
• 3.3 结论43-44
• 第四章 壳聚糖-铁絮凝剂(Fe-CTS)的制备与絮凝性能研究44-57
• 4.1 PFC-CTS复合絮凝剂絮凝性能实验45-52
• 4.1.1 絮凝剂的制备方法45
• 4.1.2 聚合氯化铁(PFC)的絮凝性能实验45-48
• 4.1.3 壳聚糖(CTS)的絮凝性能实验48-49
• 4.1.4 壳聚糖与聚合氯化铁复合絮凝剂(PFC-CTS)的絮凝性能实验49-52
• 4.2 壳聚糖-铁絮凝剂(Fe-CTS)絮凝性能实验52-55
• 4.2.1 Fe-CTS絮凝剂的制备方法52-53
• 4.2.2 实验方法53
• 4.2.3 结果与讨论53-55
• 4.3 四种絮凝剂处理水样的效果对比55-56
• 4.4 结论56-57
• 第五章 硫酸铜对壳聚糖类絮凝剂絮凝性能的影响57-59
• 5.1 实验方法57
• 5.2 结果与讨论57-58
• 5.3 结论58-59
• 第六章 结论59-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-65
• 研究成果及发表的学术论文65-66
• 作者简介66-67
• 导师简介67-68
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书68-69

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 钟映萍;蚁细苗;张佳泳;张远平;黄玉南;;壳聚糖复合絮凝剂对蔗汁酒精生产废液的澄清工艺研究[J];广东化工;2010年07期

2 高扬;韩利华;;壳聚糖在废水处理中的应用研究进展[J];化工技术与开发;2013年02期

3 任昭;李瑞利;郝磊磊;;有机高分子絮凝剂的研究进展[J];科技信息;2011年25期

4 李永明;于水利;唐玉霖;;壳聚糖絮凝剂在水处理中的应用研究进展[J];水处理技术;2011年09期

5 王学川;罗媛媛;任龙芳;;芦荟的综合应用及其在皮革工业中的应用展望[J];中国皮革;2010年17期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 秦雯;新型复合絮凝剂处理地表水的实验研究[D];武汉理工大学;2012年

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本文编号：345274