新型壳聚糖螯合树脂对金、银等金属的吸附回收及机理研究
发布时间：2020-12-09 12:54
随着工业、城市污染的加剧,重金属污染已经成为全球化问题,处理废水中的重金属污染已经成为各国环境保护工作的重点。通过对重金属的回收处理既能解决环境问题,又能节约资源,获得较好的经济效益,是当今世界环保领域优先研究的方向。壳聚糖以其良好的环境相容性、可再生性、资源丰富以及价廉易得等优点已经在许多领域得到广泛应用。经研究证明,对壳聚糖进行化学改性制备得到的壳聚糖螯合树脂可以在水体环境中选择吸附多种重金属离子,已经得到越来越多的关注和应用。本论文设计并合成了环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂、环氧氯丙烷交联羧甲基壳聚糖树脂、戊二醛交联羧甲基壳聚糖树脂、羧甲基壳聚糖硫脲树脂和磁性壳聚糖树脂,采用FTIR、SEM等方法对树脂进行了结构和性能表征,对所合成的螯合树脂进行了对Au3+、Ag+、Hg2+、Pb2+等重金属离子的吸附性能筛选。研究结果表明,羧甲基壳聚糖硫脲树脂比所合成的其他壳聚糖螯合树脂有着更加优越的吸附性和选择性,对Au3+、Ag+、Hg2+、P...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
螯合物合成路线Fig.1.2Synthesisofachelatingresin
结果表明，pH6附近对Cd2+的吸附能力最强，溶液中加入适量NaCl能明显提高P-CCTS对Cd2+的吸附容量。邵健等[21]用香草醛与壳聚糖交联，改性后的壳聚糖对金属离子的饱和吸附量高于原壳聚糖，对Cu2+、Pb2+、Cd2+和Zn2+的吸附量分别达143.5、585.9、357.7和178.4 mg/g。Guibal等[22]研究了戊二醛交联壳聚糖对钼和钒的吸附。Rorrer[23]等用戊二醛交联制成多孔性磁性壳聚糖微球吸附工业废水中的Cd2+，对Cd2+的饱和吸附量为5.8 mg/g。刘芳等[24]利用壳聚糖C2位上的活泼氨基与水杨醛进行反应，再用环硫氯丙烷交联，合成带有邻羟基Schiff碱的交联型壳聚糖。结果发现对Au3+、Pd2+、Hg2+、Ag+等贵金属离子有较高的吸附容量，其中对Au3+的吸附容量达5.37 mmol/g树脂。为了提高CTS树脂对金属离子的吸附选择性汪玉庭[25]等将冠醚接枝到CTS树脂中制备了下列结构的螯合树脂:
图1.6壳聚糖衍生物Fig.1.6 Chitosan derivatives此类树脂对Ni(II), Zn(II) 和Cd(II)具有特殊的吸附选择性。壳聚糖的很多优异特性来自于―NH2，―NH2是金属离子的主要吸附位。壳聚糖交联后稳定性和刚性提高，但―NH2形成Schiff碱后吸附能力下降。而O-位反应不仅保留了―NH2，而且引入的基团还可提高壳聚糖的吸附性能。杨智宽等[27]考察了O-羧甲基壳聚糖对水中Cd2+的絮凝作用，表明效果良好。Hon[28]探讨了温度、离子浓度、配体浓度对N,O-羧甲基壳聚糖锌盐配合物的影响。IR光谱显示螯合作用是发生在羧基位。此外，还发现水不溶性螯合物有四面体的结构。与水溶性低聚壳聚糖相比，羧甲基壳聚糖Schiff碱具有更强的络合能力。庄莉等[29]通过接枝的方法将氨基硫脲引入壳聚糖，由于氨基硫脲对贵金属离子的良好配位作用，因此提高壳聚糖对贵金属离子的吸附率和选择性。Guibal E等[30]的研究表明，
【参考文献】：
期刊论文
[1]汉防已甲素壳聚糖微球的制备和质量研究[J]. 程国华,赵鑫,黄荣林. 中国现代应用药学. 2008(01)
[2]环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂对铂的吸附性能[J]. 党明岩,张廷安,王娉,李薇. 有色金属(冶炼部分). 2008(01)
[3]我国贵金属回收产业发展综述[J]. 向磊. 世界有色金属. 2007(06)
[4]国外汞污染防治措施与管理手段评述[J]. 吴丹,张世秋. 环境保护. 2007(10)
[5]废定影液中银的回收与提纯[J]. 熊道陵,林俊. 黄金. 2007(05)
[6]水体重金属污染的生态效应及生物监测[J]. 常晋娜,瞿建国. 四川环境. 2005(04)
[7]胺基化合物修饰戊二醛交联壳聚糖树脂的合成及其红外光谱研究[J]. 冯长根,白林山,任启生. 光谱学与光谱分析. 2004(11)
[8]甲醛、环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂的制备及性能[J]. 袁彦超,陈炳稔,王瑞香. 高分子材料科学与工程. 2004(01)
[9]新型多孔多胺化交联壳聚糖对镉(Ⅱ)吸附性能的研究[J]. 王志华,李青燕,王书俊. 北京化工大学学报(自然科学版). 2003(02)
[10]球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]. 苏海佳,贺小进,谭天伟. 北京化工大学学报(自然科学版). 2003(02)
本文编号：2906892
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)山东省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
螯合物合成路线Fig.1.2Synthesisofachelatingresin
结果表明，pH6附近对Cd2+的吸附能力最强，溶液中加入适量NaCl能明显提高P-CCTS对Cd2+的吸附容量。邵健等[21]用香草醛与壳聚糖交联，改性后的壳聚糖对金属离子的饱和吸附量高于原壳聚糖，对Cu2+、Pb2+、Cd2+和Zn2+的吸附量分别达143.5、585.9、357.7和178.4 mg/g。Guibal等[22]研究了戊二醛交联壳聚糖对钼和钒的吸附。Rorrer[23]等用戊二醛交联制成多孔性磁性壳聚糖微球吸附工业废水中的Cd2+，对Cd2+的饱和吸附量为5.8 mg/g。刘芳等[24]利用壳聚糖C2位上的活泼氨基与水杨醛进行反应，再用环硫氯丙烷交联，合成带有邻羟基Schiff碱的交联型壳聚糖。结果发现对Au3+、Pd2+、Hg2+、Ag+等贵金属离子有较高的吸附容量，其中对Au3+的吸附容量达5.37 mmol/g树脂。为了提高CTS树脂对金属离子的吸附选择性汪玉庭[25]等将冠醚接枝到CTS树脂中制备了下列结构的螯合树脂:
图1.6壳聚糖衍生物Fig.1.6 Chitosan derivatives此类树脂对Ni(II), Zn(II) 和Cd(II)具有特殊的吸附选择性。壳聚糖的很多优异特性来自于―NH2，―NH2是金属离子的主要吸附位。壳聚糖交联后稳定性和刚性提高，但―NH2形成Schiff碱后吸附能力下降。而O-位反应不仅保留了―NH2，而且引入的基团还可提高壳聚糖的吸附性能。杨智宽等[27]考察了O-羧甲基壳聚糖对水中Cd2+的絮凝作用，表明效果良好。Hon[28]探讨了温度、离子浓度、配体浓度对N,O-羧甲基壳聚糖锌盐配合物的影响。IR光谱显示螯合作用是发生在羧基位。此外，还发现水不溶性螯合物有四面体的结构。与水溶性低聚壳聚糖相比，羧甲基壳聚糖Schiff碱具有更强的络合能力。庄莉等[29]通过接枝的方法将氨基硫脲引入壳聚糖，由于氨基硫脲对贵金属离子的良好配位作用，因此提高壳聚糖对贵金属离子的吸附率和选择性。Guibal E等[30]的研究表明，
【参考文献】：
期刊论文
[1]汉防已甲素壳聚糖微球的制备和质量研究[J]. 程国华,赵鑫,黄荣林. 中国现代应用药学. 2008(01)
[2]环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂对铂的吸附性能[J]. 党明岩,张廷安,王娉,李薇. 有色金属(冶炼部分). 2008(01)
[3]我国贵金属回收产业发展综述[J]. 向磊. 世界有色金属. 2007(06)
[4]国外汞污染防治措施与管理手段评述[J]. 吴丹,张世秋. 环境保护. 2007(10)
[5]废定影液中银的回收与提纯[J]. 熊道陵,林俊. 黄金. 2007(05)
[6]水体重金属污染的生态效应及生物监测[J]. 常晋娜,瞿建国. 四川环境. 2005(04)
[7]胺基化合物修饰戊二醛交联壳聚糖树脂的合成及其红外光谱研究[J]. 冯长根,白林山,任启生. 光谱学与光谱分析. 2004(11)
[8]甲醛、环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂的制备及性能[J]. 袁彦超,陈炳稔,王瑞香. 高分子材料科学与工程. 2004(01)
[9]新型多孔多胺化交联壳聚糖对镉(Ⅱ)吸附性能的研究[J]. 王志华,李青燕,王书俊. 北京化工大学学报(自然科学版). 2003(02)
[10]球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]. 苏海佳,贺小进,谭天伟. 北京化工大学学报(自然科学版). 2003(02)
本文编号：2906892
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