选择性多糖生物吸附剂的制备及其吸附特性

发布时间：2017-05-21 14:18

  本文关键词：选择性多糖生物吸附剂的制备及其吸附特性，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：壳聚糖是一种天然氨基多糖,其分子富含羟基和氨基,因此壳聚糖具有优良的吸附性能。但其吸附选择性较低且在酸性环境下易降解,限制了壳聚糖在生物吸附剂领域的应用。为提高壳聚糖的稳定性和选择性,本研究采用印迹技术和交联反应制备了Pb(II)离子印迹交联壳聚糖小球(Pb(II)-ICB)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)分子印迹壳聚糖小球(E-ICCB),并对两种壳聚糖小球的吸附特性进行了研究。首先制备了Pb(II)-ICB,并对其理化特性及吸附性能进行了研究。结果表明,Pb(II)-ICB的最佳制备条件为:NaOH浓度2 mol/L,成球时间10 h,EGDE与CTS浓度比为2:1,交联时间12 h,Pb(II)模板浓度50 mmol/L,印迹时间10 h。Pb(II)-ICB比非离子印迹交联壳聚糖小球(NICB)具有更多的孔洞结构,吸附比表面积增加,结晶度和热稳定性略有降低,说明其吸附性能有所提高。Pb(II)-ICB对Pb(II)的吸附行为符合拟二级动力学模型,表明化学吸附是反应的主要限速步骤。平衡吸附符合Langmuir等温吸附模型,说明Pb(II)-ICB表面的活性位点是均一分布的。热力学分析表明吸附过程是自发的吸热反应。和NICB相比,Pb(II)-ICB表现出更高的吸附量,最大吸附量为177.62 mg/g,且在双离子系统中对Pb(II)具有更好的吸附选择性。其次制备了E-ICCB,并研究了其理化特性及吸附性能。结果表明,E-ICCB的最佳制备条件为:E-ICCB模板浓度291 mol/L,致孔剂浓度0.53 mg/m L,EGDE与CTS浓度比为2:1。与非分子印迹壳聚糖小球(N-ICCB)相比,E-ICCB表现出了更多的孔洞结构以及略低的热稳定性。E-ICCB对EGCG的吸附动力学符合拟二级动力学方程,平衡吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程是自发的吸热反应。和N-ICCB相比,E-ICCB具有更高吸附量,其最大吸附量为135.50 mg/g,且在双分子系统中对EGCG具有更好的吸附选择性。本研究制备的两种印迹交联壳聚糖小球对目标分子(离子)具有良好的吸附性能和选择性,且表现出良好的重复利用性,具有成为高效选择性生物吸附剂的前景。
【关键词】：壳聚糖 吸附 印迹 Pb(II) EGCG
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ424.3;O636.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注释表10-11
• 第一章 文献综述11-21
• 1.1 壳聚糖的性质及应用11-14
• 1.1.1 壳聚糖概述11-12
• 1.1.2 壳聚糖的理化特性12
• 1.1.3 壳聚糖的应用12-14
• 1.2 壳聚糖改性及吸附性能的研究进展14-18
• 1.2.1 壳聚糖的改性14-15
• 1.2.2 壳聚糖对重金属离子的吸附15-16
• 1.2.3 壳聚糖对EGCG的吸附16-18
• 1.3 课题的研究意义及主要内容18-21
• 1.3.1 课题的研究意义18-19
• 1.3.2 课题的主要研究内容19-21
• 第二章 Pb(II)-ICB的制备与表征21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 材料与仪器21-22
• 2.2.1 实验材料21-22
• 2.2.2 实验仪器22
• 2.3 实验方法22-24
• 2.3.1 Pb(II)-ICB的制备22-24
• 2.3.2 Pb(II)-ICB的表征24
• 2.4 结果与分析24-31
• 2.4.1 Pb(II)-ICB的制备24-29
• 2.4.2 Pb(II)-ICB的表征29-31
• 2.5 小结31-33
• 第三章 Pb(II)-ICB的吸附性能33-43
• 3.1 引言33
• 3.2 材料与仪器33
• 3.2.1 实验材料33
• 3.2.2 实验仪器33
• 3.3 实验方法33-36
• 3.3.1 溶液pH对Pb(II)-ICB吸附性能的影响33
• 3.3.2 Pb(II)-ICB的吸附动力学33-34
• 3.3.3 Pb(II)-ICB的吸附热力学34-35
• 3.3.4 Pb(II)-ICB的吸附选择性35
• 3.3.5 Pb(II)-ICB的重复利用35-36
• 3.4 结果与讨论36-42
• 3.4.1 溶液pH对Pb(II)-ICB吸附性能的影响36
• 3.4.2 Pb(II)-ICB的吸附动力学36-39
• 3.4.3 Pb(II)-ICB的吸附热力学39-41
• 3.4.4 Pb(II)-ICB的吸附选择性41-42
• 3.4.5 Pb(II)-ICB的重复利用42
• 3.5 小结42-43
• 第四章 E-ICCB的制备与表征43-49
• 4.1 引言43
• 4.2 材料与仪器43
• 4.2.1 实验材料43
• 4.2.2 实验仪器43
• 4.3 实验方法43-44
• 4.3.1 E-ICCB的制备43-44
• 4.3.2 E-ICCB的表征44
• 4.4 结果与分析44-48
• 4.4.1 E-ICCB的制备44-46
• 4.4.2 E-ICCB的表征46-48
• 4.5 小结48-49
• 第五章 E-ICCB的吸附性能49-59
• 5.1 引言49
• 5.2 材料与仪器49
• 5.2.1 实验材料49
• 5.2.2 实验仪器49
• 5.3 实验方法49-50
• 5.3.1 溶液pH对E-ICCB吸附性能的影响49
• 5.3.2 E-ICCB的吸附动力学49-50
• 5.3.3 E-ICCB的吸附热力学50
• 5.3.4 E-ICCB的吸附选择性50
• 5.3.5 E-ICCB的重复利用50
• 5.4 结果与分析50-57
• 5.4.1 溶液pH对E-ICCB吸附性能的影响50-51
• 5.4.2 E-ICCB的吸附动力学51-54
• 5.4.3 E-ICCB的吸附热力学54-56
• 5.4.4 E-ICCB的吸附选择性56
• 5.4.5 E-ICCB的重复利用56-57
• 5.5 小结57-59
• 第六章 结论59-61
• 6.1 结论59
• 6.2 主要创新点59-60
• 6.3 展望60-61
• 参考文献61-73
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果73-75
• 致谢75

【参考文献】

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本文编号：383940