新型冠醚交联壳聚糖的吸附性能

合成３,５－二叔丁基－二苯并１４－冠－４双氯代乙酸酯冠醚,然后使之与壳聚糖发生反应制备成壳聚糖－３,５－二叔丁基－二苯并１４－冠－４双乙酸酯冠醚,经元素分析,ＦＴ－ＩＲ红外光谱分析和Ｘ－射线粉末衍射分析表征了结构。     

磁性交联壳聚糖对铬(Ⅵ)吸附性能的研究

用壳聚糖包埋磁流体 ,并用戊二醛交联制成磁性交联壳聚糖 ,考察了其对铬 ( )离子的吸附性能 ;探讨了酸度、体系温度、时间、初始离子浓度对磁性壳聚糖吸附性能的影响。实验表明 ,在 p H 2 .0 0、温度 2 5℃、吸附 2 4 h的条件下 ,吸附率可达 99%以上 ,并具有良好的重复使用性     

改性壳聚糖处理污水中Ni(Ⅱ)的效果

通过丁二酸酐与γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性后的纳米SiO2(即可分散的纳米二氧化硅,简称DNS)反应,合成了羧基化的DNS,再经过与壳聚糖脱水生成酰胺的过程,合成了改性壳聚糖。通过红外光谱和扫描电镜对改性壳聚糖进行表征。研究了壳聚糖及改性壳聚糖微粒吸附Ni2+时溶液pH值、时间、吸附剂用量和Ni2+初始浓度等对吸附率的影响,并确定了最佳条件为:pH=7,吸附时间为120 min,吸附剂的投加量为0.3 g。改性壳聚糖比壳聚糖具有更强的吸附Ni2+的能力,吸附率达67.01%。     

质子化改性交联壳聚糖的制备及其吸附硫酸根离子的性能

以壳聚糖为原料，甲醛为氨基保护剂，戊二醛为交联剂，采用反相悬浮交联法制备交联壳聚糖，再对其进行质子化改性得到质子化改性交联壳聚糖吸附剂。通过正交实验对该吸附剂的制备条件进行优化，并对其吸附水中硫酸根（SO₄^2-）的吸附等温特性和动力学进行研究，最后对制备和吸附过程进行能谱分析（EDS）并对吸附剂进行了再生实验。实验结果表明，交联反应的优化条件为：反应温度50℃、反应时间6 h、甲醛：戊二醛：壳聚糖为4.5：0.5：3（质量比）；该吸附过程符合Langmuir吸附等温模型，在25℃（298 K）下，吸附容量最大可达133.87 mg/g；吸附过程较好地符合拟二级动力学模型；EDS分析表明了交联反应、质子化改性和吸附反应均已发生；该吸附剂的再生性能良好，可以重复使用。     

锆(Ⅳ)负载交联壳聚糖吸附硫酸根的性能

以甲醛、苯甲醛为交联剂,制备交联壳聚糖树脂,再与锆(Ⅳ)离子反应制备锆负载交联壳聚糖吸附剂。采用静态吸附法考察了该吸附剂对水中硫酸根离子(SO24-)的吸附性能。实验发现,吸附时间2 h,SO24-溶液初始浓度500 mg/L,pH值3.0,溶液温度35℃为较优的吸附条件;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,属于优惠吸附型,吸附容量可达78.65 mg/g;吸附过程较好地符合拟二级动力学模型;锆负载前后交联壳聚糖对硫酸根的吸附量提高了约4.5倍;该吸附剂具有良好的耐酸性和再生性能。     

甲基红在壳聚糖上吸附富集的研究

研究了pH、初始浓度、时间及温度对甲基红在壳聚糖上吸附富集的影响。结果表明，pH是影响甲基红吸附富集的重要因素，最佳pH3．4。其动力学行为更好地符合Lagergren准二级反应动力学模型，随着温度增加，平衡吸附量减少。吸附过程的表观活化能（Ea）为7．518kJ／mol。壳聚糖对甲基红的吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温方程。计算得到吸附过程的热力学参数△G0、△H0。和△S0分别为-24．88kJ／mol（303K）、-22．15kJ／mol和8．783J／（mol·K），表明壳聚糖对甲基红的吸附是一个自发的放热过程。红外光谱分析得到，壳聚糖吸附甲基红的过程中，壳聚糖分子中存在的大量羟基和氨基发挥了主要作用。     

质子化壳聚糖的除磷性能

壳聚糖是一类无毒无害的天然高分子絮凝剂,为了提高壳聚糖在污水处理中的除磷性能,采用硫酸溶液对壳聚糖进行质子化改性;考察了质子化度(硫酸溶液pH值)、吸附时间以及原水pH值对除磷效率的影响。研究结果表明,质子化度越大,总磷去除效率越高;在吸附时间为40～50 min的范围内,总磷去除率最大;原水pH值对质子化壳聚糖的总磷去除效率有明显影响,在质子化度较低时(硫酸溶液pH值≥3),随着原水pH值的增加,总磷去除率降低,在质子化度较高时(硫酸溶液pH值=2),在原水pH=6时,总磷去除率最大;质子化壳聚糖的吸附过程较好地遵循Lagergren准二级动力学模型和Langmuir吸附等温方程,吸附热力学参数ΔH<0,ΔG<0,ΔS<0,吸附过程表现为放热、自发的单分子层化学吸附过程。     

壳聚糖-活性炭复合物水冲前后吸附性及其抑菌性能的研究

将3种不同分子量(Mw)壳聚糖(50 000、100 000及高分子量(粘度为50～800 mPa·s))分别与活性炭制成壳聚糖活性炭复合物.考察自来水冲洗前后,壳聚糖-活性炭复合物的吸附性能及其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑制性能的变化.结果表明,经水流冲洗后,3种壳聚糖制备的壳聚糖-活性炭复合物的吸附性能上升,而抑菌性能下降；其中,高分子量壳聚糖制备而成的壳聚糖-活性炭复合物对两种细菌仍有较强的抑制能力.即高分子量壳聚糖制备而成的壳聚糖-活性炭复合物更适于在实际水处理中应用.     

厌氧颗粒污泥吸附去除废水中Hg^2＋的研究

在实验室条件下，以静态、序批的方法研究了厌氧颗粒污泥对废水中Hg^2＋的吸附特性及环境条件对其吸附能力的影响，并通过红外光谱和能谱对比手段，初步探讨了厌氧颗粒污泥吸附Hg^2＋的机理。结果表明，厌氧颗粒污泥对Hg^2＋的吸附过程符合准二级吸附动力学模型，其吸附等温线与Freundlich型拟合得较好（R^2=0．9933）；pH是影响吸附的重要因素，在pH值为3～8的范围内，吸附量较大，最大为64．64mg／g，当pH值大于8或小于3时，吸附量逐渐下降；温度对吸附也有一定的影响，但影响程度不明显。红外光谱和能谱分析表明，厌氧颗粒污泥表面功能基团对Hg^2＋的络合作用是吸附的主要机理，这些基团包括-CH、-CH2、-CH3、P—H、C=0、C-N、P=0、S=0及=C—H，同时在吸附过程中还存在一定的离子交换吸附。     

羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂对Cu^2＋、Ni^2＋、Cr^3＋的吸附

用羧甲基壳聚糖和膨润土制备复合吸附剂，研究了复合吸附剂在不同参数下对Cu^2＋、Ni^2＋和Cr^3＋吸附的影响。结果表明，复合吸附剂对Ni^2＋的吸附可以很快达到吸附平衡，而对Cu^2＋和Cr^3＋的吸附分别在30min和180min时达到平衡；且pH值对吸附容量的影响很显著。通过计算不同温度下的热力学参数△G、△H和△S，3种金属的△G〈0，证实这3种金属吸附都是自发过程。Cu^2＋、Ni^2＋和Cr^3＋的吸附等温线较符合Langmuir型；反应动力学都更符合准二级吸附速率方程。