缪茜[1]2002年在《壳聚糖吸附剂的制备及吸附镉（Ⅱ）性能研究》文中研究表明重金属的污染，特别是含Cd(Ⅱ)废水污染非常严重，用壳聚糖处理含Cd(Ⅱ)废水是一重要研究课题，本文测定了壳聚糖的离解平衡常数，研究了多孔性壳聚糖凝胶小球及交联壳聚糖吸附剂的制备，吸附Cd(Ⅱ)性能及吸附机理。可以得到以下几个结论： (1) 壳聚糖的离解平衡常数pKa用Katchalsky's方程描述，pKa值与溶液中的离子强度和种类有关，当溶液中存在不同离子时，其值分别为：6.170、6.382(0.1mol·L~(-1)NaCl)、6.390(0.1 mol·L~(-1)KCl)、6.592(0.5mol·L~(-1)NaCl)、6.725(0.5mol·L~(-1)KCl)。 (2) 制备直径1～3mm壳聚糖凝胶小球的最佳条件是：4％壳聚糖-4％乙酸溶液；实验温度为20～25℃；氢氧化钠沉淀浴浓度为0.5～2.5mol／L。 (3) 用X射线光电子光谱法(XPS)测定壳聚糖和壳聚糖-Cd~(2+)络合物表面C、O及N原子的结合能及组成，氮原子的化学位移表明氨基是吸附活性基团，壳聚糖对Cd(Ⅱ)的吸附是物理吸附和化学吸附的共同结果。 (4) 制备交联壳聚糖的反应分为两步：环氧氯丙烷与壳聚糖反应的物质的量之比为0.75，反应温度30℃，反应时间3h，得到中间产物；再按中间产物6g与1ml多乙烯多胺的比例进行交联，反应温度60℃，反应时间5h，最终得到耐酸、可再生、吸附量为213mg／g交联壳聚糖吸附剂。 (5) 利用红外光谱对壳聚糖原始凝胶小球、壳聚糖与环氧氯丙烷反应的中间产物以及与多乙烯多胺交联的壳聚糖吸附剂的结构进行了表征。 (6) 研究了影响壳聚糖衍生物吸附Cd(Ⅱ)的因素，pH值3.5以下几乎对Cd(Ⅱ)无吸附能力，pH值在3.5～5.5之间，随pH升高吸附量增大，而且吸附量受pH值影响较大，pH值在5.5～7.0时吸附量基本不变，pH值低于3.5可再生吸附剂：吸附剂对Cd(Ⅱ)的吸附量随溶 北京下七口二大学闷灭创匕论文液中NaCI浓度增大而增加;吸附Cd(II)速度非常快，4h达到吸附平衡。 (7)固定床吸附初步实验表明，交联壳聚糖吸附剂可应用一J几!‘一J收有毒重金属离子Cd(II)，具有实际应用价值。
吴强[2]2012年在《脱除鱼油重金属吸附剂的制备与研究》文中认为鱼油作为一大保健品，越来越受消费者欢迎，但鱼油产品由于受原料污染、加工方式、工艺条件等的影响，存在重金属残留量的问题。本文首先筛选出以壳聚糖和凹凸棒土为原料，制备凹凸棒土负载壳聚糖新型吸附剂，采用红外光谱KBr压片法对其结构进行表征，结果表明凹凸棒土与壳聚糖的负载方式是键合作用，且吸附效果较好，分别单独吸附汞（Ⅱ）、铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）以及砷（Ⅲ）时，吸附率可达86.5%、87.4%、88.4%和88.6%。通过模拟单一重金属吸附体系过程，确定了新型吸附剂的吸附能力随壳聚糖的脱乙酰度和负载率的增加而加强，当负载率为10%时，吸附量最大；新型吸附剂的最佳吸附条件为：pH值为10，吸附温度为35℃，对铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）、砷（Ⅲ）金属离子的吸附时间为60min，汞（Ⅱ）的吸附时间为80min。然后研究了油相镉（Ⅱ）和铜（Ⅱ）竞争吸附过程，其最佳吸附条件为：固液比2.26g/L，pH值8.08，吸附温度39.81℃，吸附时间80.42min。此时镉（Ⅱ）和铜（Ⅱ）吸附率的最大值理论分别达到83.19%和93.78%。取此最佳条件进行实验，结果表明该吸附参数在实际运用中是可行的。最后，通过研究等温吸附模型和吸附动力学方程，说明了新型吸附剂对鱼油中重金属离子的吸附是一个吸热过程，且发生部位为吸附剂表层。吸附剂对多重重金属离子竞争吸附与单一吸附比较发现，吸附剂对铜（Ⅱ）的亲合能力较镉（Ⅱ）更强，铜（Ⅱ）的吸附率得到增大，而镉（Ⅱ）的吸附率显着减少。
李青燕[3]2003年在《多孔多胺化交联壳聚糖的合成及其对重金属离子的吸附性能研究》文中研究说明矿物加工、金属镀膜等工厂的工业废水中常常含有少量的镉(II)、铜(II)、镍(II)、锰(II)、铅(II)等重金属离子,重金属离子在浓度很低时就会对人体造成一定的危害,必须采用物理方法去除污水中的重金属离子以满足越来越严格的环境质量标准的要求。壳聚糖去出污水中的重金属离子已成为一个重要的研究课题。本论文研究制备了一种对重金属离子有很高吸附容量、且可回收再利用的新型多孔交联壳聚糖凝胶珠粒(P-CCTS),并研究了P-CCTS对重金属离子的吸附性能,可以得到以下几个结论:控制反应条件,反应按设计方向进行,制备P-CCTS的反应分为四步:(1) 苯甲醛与壳聚糖凝胶珠粒发生Shiff碱反应生成苯甲醛壳聚糖凝胶珠粒(B-CTS):苯甲醛与壳聚糖胺基物质的量之比为6:1,反应温度60℃,反应时间7h;(2) B-CTS与环氧氯丙烷发生交联反应生成苯甲醛交联壳聚糖凝胶珠粒(B-CCTS):环氧氯丙烷与B-CTS分子中C6-OH物质的量之比为5:1,反应温度80℃,反应时间为5h;(3) B-CCTS与多乙烯多胺反应生成多胺化苯甲醛交联壳聚糖凝胶珠粒(PB-CCTS):由6g 壳聚糖生成的与3mL多乙烯多胺反应,反应温度60℃,反应时<WP=4>间为5h;(4) PB-CCTS在0.1mol·L-1HCl溶液中脱苯甲醛得多胺化交联壳聚糖凝胶珠粒(P-CCTS)。用FTIR光谱分析、X射线衍射分析、元素分析等多种手段对所制备的吸附剂进行了表征,不同吸附剂的基团特征吸收频率、晶体的晶型、元素组成等变化都证明了反应朝着设计的合成路线进行。通过比较壳聚糖及其衍生物在相同条件下对同种金属离子的吸附容量来判断壳聚糖及其衍生物的分子中自由氨基的含量,进一步证实达到了预期的研究目的,即希夫碱反应有效地保护了壳聚糖C2上的胺基,多胺化反应成功地在壳聚糖基体上引入了大量的胺基。经过四步反应在改善了壳聚糖的抗酸性的同时,又增加了壳聚糖分子的活性基团。制备的新型多孔多胺化交联壳聚糖(P-CCTS)含有大量胺基,对重金属具有比壳聚糖大得多的吸附容量。壳聚糖对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的吸附容量分别为217.7 mg·g-1、418.9mg·g-1、110.7 mg·g-1、223.3 mg·g-1、93.98 mg·g-1,而P-CCTS对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)的吸附容量分别增加至286.8 mg·g-1、685.4 mg·g-1、133.1 mg·g-1、284.5 mg·g-1、148.2 mg·g-1。在pH6.0的溶液中P-CCTS可以完全除去浓度分别为50 mg·L-1的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)等重金属离子,说明P-CCTS对低浓度重金属离子有很高的去除率。考察了多种因素对P-CCTS吸附Cd(Ⅱ)的影响。P-CCTS对Cd(Ⅱ)的吸附速度非常快,2h基本达到吸附平衡。Cd(Ⅱ)的吸<WP=5>附量随溶液中NaCl或Na2SO4浓度升高而增大,NaCl的影响更显着,说明Cd(Ⅱ)主要以CdCl2形式被吸附。溶液pH对Cd(Ⅱ)吸附容量有很大影响,吸附Cd(Ⅱ)的最佳pH为6左右,且吸附重金属后溶液中的pH值有明显的提高,这些都表明H+和重金属离子竞争与吸附剂结合。P-CCTS吸附镉(Ⅱ)等温线呈现一个明显的阶梯形状,用孔扩散机理解释这一现象。本研究制备的多孔性多胺化交联壳聚糖P-CCTS不溶于酸碱,P-CCTS吸附Cd(Ⅱ)后用0.1mol·L-1的HCl溶液反复再生多次,其颜色、外观及对镉(Ⅱ)离子的吸附容量不变。
林艳[4]2016年在《杯芳烃磷氧衍生物负载壳聚糖的合成及其吸附U(Ⅵ)的性能与机理》文中研究指明本论文的材料合成阶段先在杯[6]芳烃下沿引入对铀选择吸附能力强的磷氧基团,合成羧基化杯[6]芳烃磷氧衍生物(HHPHC),再将HHPHC的羧基衍生为酰氯基团,最后将预处理后的壳聚糖负载在酰氯化的HHPHC的上沿,合成了杯[6]芳烃磷氧衍生物负载壳聚糖(HHPHC-CTS)新型吸附材料。在实验室分别对HHPHC、HHPHC-CTS进行了针对含Cu~(2+)、Ni~(2+)的模拟电镀废水和模拟含铀废水的萃取及吸附性能实验研究。探索了HHPHC对Cu~(2+)、Ni~(2+)、UO_2~(2+)等的萃取规律,以及HHPHC-CTS用于低浓度含铀废水的吸附规律和吸附动力学与热力学,并结合IR、XRD、SEM等手段对材料进行表征与分析,揭示HHPHC-CTS对铀酰离子的吸附作用机理,为该新型吸附材料处理低浓度含铀废水提供理论依据,取得了以下研究结果:HHPHC对Cu~(2+)、Ni~(2+)、UO_2~(2+)的萃取规律与机理:pH对萃取过程的影响较大,pH=5.0时,HHPHC对Cu~(2+)、Ni~(2+)、UO_2~(2+)的萃取效果均最好。能用准二级动力学模型很好地拟合其萃取过程,其等温线能与Freundlich等温模型很好地吻合,适当降低温度有利于萃取反应的进行。正交试验结果表明:温度为25℃时,影响HHPHC萃取UO_2~(2+)分配比大小的因素主次顺序为:pH>铀浓度>时间>萃取剂浓度;最优的萃取条件为pH=5.0、铀浓度5mg/L、时间30min、萃取剂浓度0.2mmol/L。HHPHC-CTS对铀的吸附规律与机理:HHPHC-CTS吸附铀的最佳pH为5.0,15min之后基本上达到吸附平衡。共存阴离子对HHPHC-CTS吸附铀(VI)的影响比阳离子大,主次序列为:CO_3~(2-)>C_2O_4~(2-)>SO_4~(2-)>NO_3~-。HHPHC-CTS可再生利用,解吸并重复利用四次之后,吸附材料对水溶液中的铀酰离子的吸附率仅降低5.72%,具有重要的经济价值。HHPHC-CTS与铀的化学反应主要发生在上沿的氨基和下沿的磷氧基团的双键上。动力学研究表明,用准二级动力学模型(R2>0.999)能更好地拟合HHPHC-CTS对铀的吸附过程;热力学研究表明,HHPHC-CTS对铀的吸附过程能更好地与Freundlich等温模型(R2>0.997)吻合,同时也是一个自发吸热的多层吸附反应,适当提高温度有利于吸附反应的进行。
胡建龙[5]2013年在《脱水污泥吸附剂吸附镉的效能和机理研究》文中研究说明针对现有镍冶炼含镉污酸处理工艺中存在的流程长、处理后出水中镉离子浓度难以达到《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）的问题，以城市生活污水处理厂脱水污泥为原料，通过制备方法筛选，制备得到了碱改性污泥吸附剂与碱提取聚合物吸附剂两类用于吸附去除水中镉离子的吸附剂，考察了该两大类吸附剂吸附水中镉离子的吸附效能，探讨了其吸附机理，并开展了脱水污泥吸附剂处理镍冶炼企业含镉污酸的应用研究。研究表明，碱改性污泥吸附剂的Cd~(2+)饱和吸附容量可达0.966mmol/g，吸附剂对水中Cd~(2+)的吸附主要是由于镉钙离子交换、静电吸附与羧基络合作用所导致的。碱提取聚合物吸附剂的Cd~(2+)饱和吸附容量可达1.022mmol/g，其吸附机理主要为羧基的络合作用。采用石灰中和沉淀法与脱水污泥吸附剂吸附相结合处理镍冶炼企业污酸，处理后出水中Cd~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)浓度低于《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）中排放浓度限值。
王慧[6]2016年在《氧化石墨烯及其功能化改性材料富集水中重金属离子机理研究》文中提出近年来,随着经济和工业的快速发展,环境问题也变的日益严重,尤其是重金属污染引起了人们的广泛关注。重金属难以分解,且易在生物体内富集,对生物体及人类具有很大的危害。因此,选择合适的方法有效处理重金属废水,对生态环境的保护及人类健康的保障具有重要的实际意义。吸附法是一种能快速而有效去除水体中污染物的方法,在重金属废水处理中有较好的应用前景。而吸附剂的选择是吸附处理效果好坏的关键。氧化石墨烯作为一种新型材料,具有二维单原子层结构、丰富的表面活性基团以及巨大的比表面积,引起了广泛关注。但氧化石墨烯亲水性高,所以存在固液分离困难的问题。此外,实际的废水中通常还共存一些其他背景电解质离子以及有机物等,它们也会对吸附过程产生影响。所以,研究这些共存背景电解质以及有机物对吸附过程的影响机理具有重要的实际意义。本论文主要是基于氧化石墨烯这种新型吸附材料,对其进行功能化改性制备衍生材料。探讨氧化石墨烯及其衍生材料对废水中重金属离子的富集机理。本文的具体研究工作及成果可以归纳为以下五个方面:(1)以氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)作为吸附剂去除废水中的铜离子,吸附完成后通过滤膜过滤法将氧化石墨烯的分离。通过环境扫描电镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、拉曼光谱仪(Raman)和热重分析仪(TG-DTA)等技术表征氧化石墨烯的形貌、结构和成分。考察了溶液p H值、离子强度、有机酸、反应时间、铜离子初始浓度等对氧化石墨烯吸附铜离子过程的影响。并通过动力学模型和等温线模型对吸附数据进行拟合分析。研究结果表明,溶液p H值、离子强度、有机酸和铜离子初始浓度对吸附过程均有较大的影响。吸附动力学数据符合准二级动力学模型,化学吸附是整个吸附过程的限制步骤。吸附过程中同时包括膜扩散和颗粒内扩散,而颗粒内扩散并不是整个过程唯一的速率控制步骤。等温吸附数据更加符合Langmuir模型,说明铜离子在氧化石墨烯表面形成单分子层吸附层,且最大吸附量为50.95 mg/g。但将氧化石墨烯直接作为吸附剂使用还存在固液分离困难的问题。(2)以氧化石墨烯为基体,通过共沉淀法将四氧化叁铁磁性纳米离子负载到其表面,制备磁性氧化石墨烯复合材料(Magnetic graphene oxide,MGO),提高其固液分离能力。利用SEM、EDS、XRD、FT-IR、拉曼光谱以及XPS等仪器对制备的材料进行表征,并研究其对水体中镉离子的吸附特性。研究结果表明,四氧化叁铁磁性纳米粒子被成功地负载在氧化石墨烯表面。p H增加能促进镉离子的吸附。准二级动力学模型比准一级动力学和Elovich动力学模型更加适合于描述吸附动力学数据。温度升高能够促进镉离子的吸附。吸附等温线研究数据符合freundlich模型,表明镉离子的吸附过程以物理吸附为主。利用部分因子实验设计研究了5种因素对镉离子吸附过程的主效应和交互效应,结果表明影响因素a(ph)对吸附过程的影响最显着,而交互作用ce(时间×nacl)和bc(温度×时间)对吸附过程的影响最大。(3)研究磁性氧化石墨烯对废水中的六价铬的吸附性能。考察了溶液ph值、反应时间、温度等对吸附过程的影响,并通过动力学、等温线以及热力学模型等对实验数据进行拟合分析,探讨吸附机理。研究结果表明,低ph条件有利于磁性氧化石墨烯吸附六价铬,因为在低ph环境中,带正电的磁性氧化石墨烯更易通过静电作用吸引带负电荷的cr(vi)离子(hcro4-)。准二级和elovich动力学模型能较好拟合动力学数据。吸附等温线数据符合langmuir模型,六价铬离子被单层吸附在磁性氧化石墨烯的表面,且起主要作用的是化学吸附。langmuir模型拟合出的叁个温度下(15℃、30℃和45℃)的最大吸附量分别为13.48mg/g、29.47mg/g和34.97mg/g。热力学参数表明磁性氧化石墨烯对六价铬的吸附是自发过程。利用响应面法(rsm)研究了ph值、六价铬初始浓度以及温度等叁个操作参数对六价铬吸附过程的影响。研究结果表明,在最适合条件下(ph值为2.07,六价铬初始浓度为24.29mg/l,温度为44.78℃),六价铬离子最大吸附量为38.62mg/g。(4)将β-环糊精嫁接到磁性氧化石墨烯表面制备了一种新型的磁性氧化石墨烯/β-环糊精复合材料(mgo/β-cd),并作为吸附剂用于处理废水中的六价铬离子。研究了外界环境条件ph、温度、六价铬初始浓度、时间、苯胺等对磁性氧化石墨烯/β-环糊精复合材料吸附六价铬的影响,并利用吸附动力学、吸附等温线以及热力学模型等对吸附数据进行拟合。结果表明:磁性氧化石墨烯/β-环糊精复合材料对六价铬具有很好的吸附效果,准二级动力学模型和langmuir模型很好的解释了吸附数据;颗粒内扩散模型拟合结果可以看出内扩散不是吸附过程唯一的限速步骤;热力学参数表明吸附过程是一个吸热和自发的过程,所以温度升高促进吸附反应的发生;磁性氧化石墨烯/β-环糊精复合材料吸附六价铬过程受到溶液ph值以及离子强度的影响;当苯胺存在于反应系统时,低ph值会促进六价铬吸附,而高ph值反而有抑制效应。以上结果对促进磁性氧化石墨烯/β-环糊精复合材料在重金属废水处理过程中的应用具有重要的意义。(5)在吸附法去除废水中重金属离子过程中,研究外界环境影响因子对吸附的影响机理具有重要的意义。分别研究了溶液ph值、离子强度、背景电解质、柠檬酸等对磁性氧化石墨烯/β-环糊精复合材料吸附铜离子的影响特性,结果表明,铜离子的吸附量较大依赖于溶液的ph,且柠檬酸、背景电解质以及离子强度等对吸附过程影响较大。在ph<8时,随nano3浓度从0m增加到0.1m,铜离子的吸附量也逐渐增加。溶液中lino3、nano3、kno3、nacl和naclo4等背景电解质的存在对吸附过程影响不显着。柠檬酸会促进磁性氧化石墨烯/β-环糊精复合材料对铜离子的吸附过程。吸附动力学数据遵循准二级动力学模型,膜扩散是主要的速度控制步骤。Freundlich和Temkin等温模型对吸附等温数据有很好的拟合度。以上研究结果对含铜废水的有效处理及铜污染水体的高效修复具有重要的意义。
毛宇[7]2013年在《垃圾焚烧烟气中Hg、Pb、Cd的催化吸附净化及协同效应研究》文中提出由于具有无害化、减量化和资源化叁个方面的显着优势,垃圾的焚烧处理技术近年来已成为国内外垃圾无害化处理研究领域的热点。但是垃圾焚烧中的重金属会对环境造成二次污染,本文对垃圾焚烧烟气中的汞,铅,镉的存在形态及影响它们去除率的主要因素进行了分析,基于垃圾焚烧过程中烟气净化的基本流程,指出利用现有烟气净化设备共同除汞,铅,镉的可行性；较为详细的论述了各种重金属排放控制技术的研究进展。并对同时脱除汞,铅,镉技术的研究趋势进行了展望。在固定床实验台上进行膨润土,丝光沸石,4A分子筛,5A分子筛及其改性吸附剂对模拟垃圾焚烧烟气中重金属吸附的实验研究,筛选出对垃圾焚烧烟气中重金属具有较强吸附性能的廉价矿物吸附剂。吸附前后铅镉浓度采用原子吸收光谱仪测定、汞浓度用原子荧光光谱仪测定,并对其进行表征。研究结果显示：(1)未改性的吸附剂对重金属的吸附能力均比较差；膨润土对Hg、Pb、Cd的几乎无吸附能力,前10min的穿透率接近90%,这可能是因为膨润土表面硅氧结构极强的亲水性以及层间阳离子的水解,所以天然膨润土对重金属的吸附性能力较差,未改性的分子筛对Hg、Pb、Cd的吸附能力相对而言比较高,这是因为分子筛表面上的路易斯中心极性很强,且孔穴的尺寸很小,属于微孔结构,孔径大小均匀,使得其中的引力场很强。(2)改性后的矿物吸附剂对Hg、Pb、Cd的吸附能力明显强于未改性的矿物吸附剂,最直接的原因是改性后吸附剂的比表面积减小,孔径增大,还有一个原因是CuO和Ce02均匀分布在矿物硅酸盐的表面,增强了化学吸附能力,而Ce02改性后天然矿物的对重金属的吸附能力强于经CuO改性的矿物,原因是Ce02对重金属的催化活性要强于CuO。(3)温度对改性前后的天然矿物吸附剂有一定的影响,改性前膨润土、丝光沸石及分子筛对重金属的最佳吸附温度都在200℃,改性后最佳吸附温度有所变化,CuO/膨润土和CuO/丝光沸石对重金属的最佳吸附温度在225℃,CeO2/丝光沸石、CeO2/4A分子筛及Ce02/5A分子筛的最佳吸附温度是175℃,而CeO2/膨润土的最佳吸附温度仍保持在200℃。(4)改性吸附剂在最佳温度下对重金属的吸附能力最强的是CeO2/5A分子筛,吸附量为Hg:1.06μg/g, Pb:90μg/g, Cd:914μg/g。通过基本模拟几种经典吸附机理模型,初步建立动力学方程,进而对所得实验数据进行曲线拟合计算,得到在不同反应温度条件下吸附平衡常数、理论最大吸附量和不同温度下吸附速度方程。通过FactSage6.1进行热力学计算,模拟计算烟气中的各种反应,分析烟气中其它成分对重金属脱除的影响,为同时去除Hg、Pb、Cd提供理论基础。
韩锐[8]2012年在《羧甲基壳聚糖和菠萝皮渣复配物吸附铜离子和镉离子的特性研究》文中提出羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl-chitosan)是壳聚糖(Chitosan)羧基化反应后的一种有着独特性质的水溶性衍生物,羧甲基壳聚糖具有优良的生物相容性。菠萝(Ananascomosus L.Merryl)在加工过程中产生的大量皮渣废弃物，对环境和生态系统有着不良的影响。利用菠萝加工的下脚料皮渣纤维(Raw pineapple peel fiber)进行改性，将改性的菠萝皮渣纤维作为填充剂，制备出羧甲基壳聚糖与改性菠萝皮渣纤维两种类型的复配物,研究了两种复配物和羧甲基壳聚糖作为吸附剂的应用性能。本研究为拓宽壳聚糖衍生物的应用及菠萝皮渣的高效利用提供了理论依据和技术指导，为开发天然新型的重金属离子吸附剂提供了新途径。主要研究内容及结果如下：(1)羧甲基壳聚糖和改性的菠萝皮渣纤维的两种复配物的制备及表征。通过原料菠萝皮渣(RPPF)与琥珀酸酐在70℃下通过回流二甲基亚砜试剂的改性反应，把羧基官能团引入到纤维骨架上，得到的改性菠萝皮渣纤维(MPPF)。利用已制备的羧甲基壳聚糖和改性的菠萝皮渣纤维在一定条件下混合，得到非交联复配物和用乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂的交联复配物。通过羧甲基壳聚糖和复配物的脱水率和抗拉强度的测定，表明复配物比羧甲基壳聚糖有更大的致密性和机械强度。通过热重分析(TGA)和红外吸收光谱(IR)对复配物的表征，表明改性的菠萝皮渣纤维和羧甲基壳聚糖有较好的相容性和较强的氢键作用。(2)羧甲基壳聚糖和两种复配物对铜离子的吸附特性研究。羧甲基壳聚糖和两种复配物对铜离子的吸附遵循拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型。羧甲基壳聚糖、非交联的CMC/MPPF复配物和交联的CMC/MPPF复配物吸附对铜离子的最大吸附容量分别在pH为7、8和6时，羧甲基壳聚糖、非交联的CMC/MPPF复配物和交联的CMC/MPPF复配物对铜离子(Cu~(2+))的最大吸附容量分别为42.12mg/g、60.64mg/g和41.73mg/g。(3)羧甲基壳聚糖和两种复配物对镉离子的吸附特性研究。羧甲基壳聚糖和两种复配物对镉离子的吸附同样遵循拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型。羧甲基壳聚糖、非交联的CMC/MPPF复配物和交联的CMC/MPPF复配物吸附对镉离子的最大吸附容量分别在pH为7、7和5.5时，羧甲基壳聚糖、非交联的CMC/MPPF复配物和交联的CMC/MPPF复配物对镉离子(Cd~(2+))的最大吸附容量分别为93.80mg/g、95.69mg/g和92.73mg/g。（4）两种复配物吸附铜离子和镉离子的机制。通过红外光谱分析可知，-OH、-COOH和-NH2均可能涉及复配物吸附铜离子(Cu~(2+))和镉离子(Cd~(2+))的过程。非交联复配物中可能主要是-COOH参与吸附铜离子和镉离子，交联复配物中可能主要是-NH2参与吸附铜离子，但是参与吸附镉离子(Cd~(2+))的主要可能是-COOH和-NH2。吸附过程非常复杂，配位络合、离子交换以及静电吸附均可强化对铜离子(Cu~(2+))和镉离子(Cd~(2+))的吸附过程。
吕欣[9]2014年在《改性壳聚糖树脂对NO_2~-的吸附及在鱼露中的应用研究》文中进行了进一步梳理因地表水、土壤等环境中积聚了大量的NO﹣2、NO﹣3及在食品加工过程中自然产生或人工添加化学合成的NO﹣﹣2，使食品原料及加工食品中存在大量NO2残留的现象。NO﹣2对人体具有很强的毒害作用，不仅可引起高铁血红蛋白症，使人直接中毒、致死，而且也是强致癌物N-亚硝胺的前体。因此，脱除食品中的NO﹣2成为了当前食品行业亟待解决的问题之一。壳聚糖是自然界中存在的唯一的海洋碱性多糖，是由甲壳素经脱乙酰化作用而得到的一种天然、安全、无毒害的高分子阳离子化合物，具有生物降解性、生物相容性和吸附性等优点。壳聚糖交联改性得到的壳聚糖树脂，因孔隙率大，机械性能强且不溶于水、稀酸和稀碱溶液等特点，已在重金属脱除、果蔬汁澄清、药物提纯和活性物质提取等方面得到了广泛地应用。本论文以壳聚糖粉末为原料，经交联、负载等改性方法制备得到两种树脂：壳聚糖树脂和壳聚糖负载纳米Fe2O3树脂。考察两者对水体中NO﹣2的吸附特性，初步对其结构进行表征，并从吸附热力学和吸附动力学两方面深入研究，同时，研究壳聚糖负载纳米Fe2O3树脂对鱼露中NO﹣的吸附效果，为其应用于脱除液态食品中的NO﹣22提供理论依据和实验支持。全文主要研究结果如下：（1）制备了戊二醛交联壳聚糖树脂（MCR）并对其进行结构表征，考察了pH、温度对MCR吸附水体中的NO﹣2影响，并从吸附热力学和动力学两方面研究其对NO﹣2的吸附性能。结果表明：吸附过程不影响MCR的热稳定性和结晶性，壳聚糖分子中的活性-NH2参与了反应；在酸性条件下、313～328K时吸附达到最佳状态；吸附过程符合Freundlich和Langmuir吸附等温线模型，属于单分子层吸附，且为有利吸附；吸附过程符合拟二级动力学模型，受粒子内扩散模型和液膜扩散模型联合控制，其中粒子内扩散模型为主要控速步骤。（2）探讨了多种不溶性粉末物质如金属盐、氢氧化物、金属氧化物、金属单质等对NO2-的吸附作用。结果表明：金属盐和氢氧化物对NO2-无明显吸附效果，而金属氧化物、金属单质和纳米级金属氧化物对NO2-有明显的吸附效果；从稳定性和吸附性两方面考虑，纳米Fe2O3为最理想的吸附剂。（3）制备了壳聚糖负载纳米Fe2O3树脂（NFCR），考察了其对水体中NO﹣2的吸附行为，优化了吸附条件，并从吸附热力学和动力学两方面研究其对NO﹣2的吸附性能。结果表明：在酸性条件下、温度大于308K时吸附效果最佳；热力学方面，吸附过程符合Freundlich和Langmuir吸附等温线模型，属于单分子层吸附，且为有利吸附；动力学方面，吸附过程符合拟二级动力学模型，主要受粒子内扩散模型控制；吸附过程不影响NFCR的热稳定性，且对NO﹣2的吸附作用具有吸附选择性和可重复利用性。（4）将NFCR用于脱除鱼露中的NO2-，考察了NFCR脱除鱼露中NO2-的最佳吸附条件，探讨了NFCR吸附NO2-后对鱼露品质的影响。结果表明：pH为4～6，温度为308K，反应时间为8h，物料比为1:200时，吸附效果最佳；吸附过程对鱼露的理化性质以及常量元素、有机酸和氨基酸的含量无明显影响，会降低微量元素和有害金属元素的含量以及鱼露的色泽，提高澄清度。
姜丽丽[10]2012年在《表面活性剂对简青霉去除水体中镉离子的影响及机理探讨》文中指出本课题研究表面活性剂对简青霉吸附镉离子的影响及机制探讨。在简青霉的液体培养中，分别向培养基中加入一定量的表面活性剂（Triton X-100、SDS、Saponin和RL），制成生物吸附剂来吸附水体中的Cd~(2+)。实验研究了改性简青霉在不同条件下对Cd~(2+)的吸附效果，并在最佳实验条件下，探究吸附机理。对Cd~(2+)吸附的实验结果表明，各改性吸附剂对Cd~(2+)吸附特征受pH值影响较大。在pH值为1.0-5.0时，吸附量随pH值的增加而增大；随着pH值逐渐增大到7.0时，吸附量反而降低。四种经表面活性剂处理过的简青霉对Cd~(2+)吸附的最佳pH值均为5.0，而空白样对Cd~(2+)吸附的最佳pH值为6.0。吸附动力学分析表明，各生物吸附剂对Cd~(2+)吸附均在4h后达到吸附平衡。应用线性回归法分别以Langmuir等温模型和Freundlich等温模型对Cd~(2+)吸附的实验数据进行拟合得吸附等温模型。研究发现，各吸附剂对Cd~(2+)的吸附符合Langmuir等温线模型。在最佳吸附实验的条件下，经0.025%RL处理过的简青霉对Cd~(2+)的最大吸附量为65mg/L，经0.025%Saponin处理过的简青霉对Cd~(2+)的最大吸附量为59mg/L，经0.001%SDS处理过的简青霉对Cd~(2+)的最大吸附量为54mg/L，经0.05%TritonX-100处理过的简青霉对Cd~(2+)的最大吸附量为52.75mg/L，而未经表面活性剂处理的简青霉对Cd~(2+)的最大吸附量为38mg/L。由此可见，经表面活性剂处理的简青霉对Cd~(2+)吸附具有较大的吸附潜能。并且在Cd~(2+)的吸附实验中，生物表面活性剂比化学表面活性剂表现出更大的优势，且优先顺序为RL>Saponin>SDS>Triton X-100。本实验对优选出的生物吸附剂先后通过环境扫描、X射线能谱及红外光谱来分析Cd~(2+)与官能团之间的作用机理。研究发现，表面活性剂的添加改变了菌体的细胞结构，引起某些基团发生改变，从而影响了Cd~(2+)的吸附。吸附前后，钾峰减弱甚至消失证明吸附过程中存在离子交换，且参与吸附过程的基团主要是苯环、氨基、羟基等。此课题实验条件优化及机理探讨对研发新型、高效生物吸附剂具有一定的参考价值，并为吸附剂的实际生产提供重要理论依据。
参考文献：
[1]. 壳聚糖吸附剂的制备及吸附镉（Ⅱ）性能研究[D]. 缪茜. 北京化工大学. 2002
[2]. 脱除鱼油重金属吸附剂的制备与研究[D]. 吴强. 浙江海洋学院. 2012
[3]. 多孔多胺化交联壳聚糖的合成及其对重金属离子的吸附性能研究[D]. 李青燕. 北京化工大学. 2003
[4]. 杯芳烃磷氧衍生物负载壳聚糖的合成及其吸附U(Ⅵ)的性能与机理[D]. 林艳. 南华大学. 2016
[5]. 脱水污泥吸附剂吸附镉的效能和机理研究[D]. 胡建龙. 中国矿业大学（北京）. 2013
[6]. 氧化石墨烯及其功能化改性材料富集水中重金属离子机理研究[D]. 王慧. 湖南大学. 2016
[7]. 垃圾焚烧烟气中Hg、Pb、Cd的催化吸附净化及协同效应研究[D]. 毛宇. 昆明理工大学. 2013
[8]. 羧甲基壳聚糖和菠萝皮渣复配物吸附铜离子和镉离子的特性研究[D]. 韩锐. 广东海洋大学. 2012
[9]. 改性壳聚糖树脂对NO_2~-的吸附及在鱼露中的应用研究[D]. 吕欣. 中国海洋大学. 2014
[10]. 表面活性剂对简青霉去除水体中镉离子的影响及机理探讨[D]. 姜丽丽. 湖南大学. 2012
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