铁基蒙脱石的研制及其对磷酸根离子的吸附应用研究

发布时间：2017-08-10 09:07

  本文关键词：铁基蒙脱石的研制及其对磷酸根离子的吸附应用研究

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【摘要】：本课题以蒙脱石矿物为原材料,制备得到二价铁蒙脱石,并进行了磷酸盐的吸附性能研究,旨在去除高磷酸盐血症患者中过多的磷酸盐,以达到治疗高磷酸盐血症的目的。同时为蒙脱石矿物的医学或药学应用提供实验基础,具有重要的理论意义和应用价值。(1)以蒙脱石为原料,研究了其对亚铁离子的吸附性能。通过考察初始浓度、时间、pH、温度对吸附的影响,探讨了吸附动力学、吸附热力学和吸附等温线的吸附机制。结果表明吸附过程符合二级动力学吸附模型和Langmuir吸附等温线模型,且高温更有利于吸附的进行。通过X-射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、比表面积分析仪、热重分析仪、差示扫描量热仪及Zeta电位分析仪对吸附前后的材料进行了表征。(2)制备了两种不同浓度(40 mg/L和80 mg/L)的二价铁蒙脱石。通过X-射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、比表面积分析仪对原材料及制备得到的二价铁蒙脱石进行表征。另外,为了研究二价铁蒙脱石对磷酸盐的去除效果,在pH2.0、7.6、8.4时进行吸附实验。结果表明,40 min内的磷酸盐去除率较高且二价铁蒙脱石的去除效果比原土好。(3)以制备得到的二价铁蒙脱石为药物传输系统,研究其对磷酸盐的吸附性能。二价铁蒙脱石对磷酸盐的吸附实验在不同的时间、pH和初始浓度下进行。通过X-射线衍射仪和微电泳仪对二价铁蒙脱石及吸附磷酸盐后的混合物进行表征,测试结果表明磷酸盐成功的插入到二价铁蒙脱石层间或吸附到其表面。此外,通过大鼠试验来研究慢性肾衰高磷血症及慢性肾衰贫血的治疗效果,结果表明二价铁蒙脱石能有效的控制磷酸盐的量且剩余的二价铁离子有治疗贫血的功效。本文的创新之处在于:1.以抗坏血酸为亚铁离子保护剂进行吸附实验。2.制备得到二价铁蒙脱石并进行了磷酸盐的吸附性能研究。二价铁蒙脱石对磷酸盐的吸附效果明显,是一种优良的吸附剂,在治疗高磷血症方面也是一种有前景的药物传输系统。
【关键词】：蒙脱石 二价铁蒙脱石 磷酸盐 吸附 慢性肾衰
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O647.3
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 选题背景11-13
• 1.2 除磷的必要性13
• 1.3 蒙脱石概述13-15
• 1.3.1 蒙脱石的结构13-14
• 1.3.2 蒙脱石的特性14-15
• 1.3.3 蒙脱石的理化性质15
• 1.4 改性蒙脱石概述15-19
• 1.4.1 插层和柱撑15-16
• 1.4.2 酸活化16-17
• 1.4.3 有机改性蒙脱石17-18
• 1.4.4 无机改性蒙脱石18
• 1.4.5 有机-无机改性蒙脱石18-19
• 1.5 选题意义及创新点19-21
• 第2章 蒙脱石对亚铁离子的吸附及表征21-35
• 2.1 实验仪器与药品21-22
• 2.1.1 实验仪器21-22
• 2.1.2 实验药品或试剂22
• 2.2 蒙脱石对亚铁离子的吸附研究22-23
• 2.2.1 吸附实验22
• 2.2.2 抗坏血酸抗氧化性能的测定22-23
• 2.2.3 材料的表征方法23
• 2.3 结果与讨论23-32
• 2.3.1 时间对吸附的影响23-25
• 2.3.2 pH对吸附的影响25-26
• 2.3.3 吸附等温线26-28
• 2.3.4 热力学分析28
• 2.3.5 蒙脱石吸附亚铁离子后的解析动力学28-29
• 2.3.6 X-射线衍射分析（XRD）29-30
• 2.3.7 傅立叶变换红外光谱分析30
• 2.3.8 氮气吸脱附等温线及孔径分析30-31
• 2.3.9 热重及差示扫描量热曲线分析31
• 2.3.10 Zeta电位分布31-32
• 2.4 本章小结32-35
• 第3章 二价铁蒙脱石的制备及其性能研究35-49
• 3.1 实验仪器与药品35-36
• 3.1.1 实验仪器35-36
• 3.1.2 实验药品或试剂36
• 3.2 二价铁蒙脱石的制备及表征36-37
• 3.2.1 二价铁蒙脱石的制备36
• 3.2.2 材料的表征方法36-37
• 3.3 吸附实验37
• 3.4 结果与讨论37-48
• 3.4.1 化学成分分析37-39
• 3.4.2 X-射线衍射分析39
• 3.4.3 傅立叶变换红外光谱分析39-40
• 3.4.4 热重及差示扫描量热分析40-41
• 3.4.5 BET比表面积及氮气吸脱附等温线分析41-42
• 3.4.6 二价铁蒙脱石吸附磷酸盐的动力学研究42-45
• 3.4.7 吸附等温线45-47
• 3.4.8 热力学分析47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 二价铁蒙脱石作为药物传输系统：吸附磷酸盐49-59
• 4.1 实验仪器及药品49-50
• 4.1.1 实验仪器49-50
• 4.1.2 实验药品或试剂50
• 4.2 吸附实验50
• 4.3 材料表征50-51
• 4.4 大鼠试验51
• 4.4.1 二价铁蒙脱石对慢性肾功能衰竭高磷血症的治疗效果51
• 4.4.2 二价铁蒙脱石对慢性肾功能衰竭贫血症的治疗效果51
• 4.5 结果与讨论51-56
• 4.5.1 时间对吸附的影响51-52
• 4.5.2 pH对吸附的影响52-53
• 4.5.3 初始浓度对吸附的影响53-54
• 4.5.4 XRD分析54
• 4.5.5 拉曼光谱分析54-55
• 4.5.6 Zeta电位分析55
• 4.5.7 大鼠试验分析55-56
• 4.6 本章小结56-59
• 第5章 结论59-61
• 5.1 结论59
• 5.2 展望59-61
• 参考文献61-69
• 致谢69-71
• 硕士期间的主要科研成果71

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本文编号：649832