壳聚糖基硫酸根吸附材料的制备及其吸附性能

发布时间：2020-12-04 23:09

　　现代工业生产如矿山、冶金、化工等行业广泛存在着大量含有硫酸根的废水，硫酸根废水的处理对生产和环境均具有积极的意义，吸附法处理硫酸根具有多种优点和开发前景。壳聚糖是自然界第二大可再生资源，具有良好的生物降解性能，对环境友好，同时具有较多的活性基团利于改性，被广泛应用为处理各种废水的吸附剂。本研究将硫酸根的处理与壳聚糖的改性相结合，首先对壳聚糖与硫酸根的作用力进行量子计算，为吸附提供理论支持；然后对壳聚糖吸附硫酸根进行研究，并针对其不足进行改性方法的探索；最后通过乳化交联、金属锆负载改性以及质子化改性的方法制备了用于处理硫酸根的壳聚糖基吸附材料，研究了吸附材料的制备、性能及机理，以期获得硫酸根的优良改性壳聚糖吸附材料，同时该研究将为壳聚糖在无机阴离子领域的应用提供研究思路和方法，为其他无机有毒有害的阴离子提供参考。论文取得了以下创新性成果：（1）对壳聚糖单体与硫酸根的相互作用体系进行了结构优化。分别选择壳聚糖与质子化壳聚糖与硫酸根以不同方式结合组成的六种相互作用体系，以质子化壳聚糖氨基结合硫酸根构型最稳定，结果表明壳聚糖对硫酸根的吸附主要是质子化的氨基对于硫酸根的静电引力作用。（2）研究了... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：158 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

硫酸根的正四面体构型、键长和键角以及双键性质Fig.1.1Regulartetrahedronconfiguration,bondlengthandbondangle,doublebondpropertiesofSulfateion

Fig2.1 Typical atom number of chitosan monomer以上述单体结构为计算模型[156]，分别对 gt、gg、tg 构型用 HF/6-311+G（ B3LYP/6-311+g(d,p)方法进行结构优化，优化的最小频率均为正值，无虚频明优化后结构稳定[157]，三种异构体的优化结构见图 2.2。

a． HOMO 轨道 b． LOMO轨道图 2.4 壳聚糖 gg 构型的前线分子轨道Fig 2.4 Frontier orbitals of chitosan rotamer gg由表 2.5 可以看出，壳聚糖的 HOMO 轨道主要由 N2贡献，占 72.61%。其主


本文编号：2898397