壳聚糖絮凝微藻的研究进展及展望

微藻作为一种卓越的生物资源已经受到全世界的关注。从藻液中采收微藻一直是个瓶颈。壳聚糖是目前被普遍认可的安全有效的微藻絮凝剂,通过对其进行适当的改性,可以更好地提高絮凝效率。文章综述了壳聚糖以及改性壳聚糖絮凝剂的絮凝机理和性能,并对壳聚糖絮凝微藻研究的发展趋势进行了展望。     

壳聚糖活性污泥复合吸附剂的制备研究

为了提高污泥细胞吸附重金属离子的应用能力,采用壳聚糖包埋固定活性污泥,制备了粒径2~3 mm的壳聚糖活性污泥复合吸附剂SCTS.以吸附溶液中CrO2-4的吸附率为指标,通过单因素实验对制备过程中采用的2种固化液及5种发泡剂进行比选,考察了固化液浓度、发泡剂量、交联剂量、活性污泥与壳聚糖用量比值及发泡温度对SCTS吸附能力的影响,由正交实验确定影响因素主次顺序及最优水平组合.结果发现,固化液浓度、发泡剂量、污泥与壳聚糖用量比值及发泡温度对SCTS吸附能力影响较强,影响次序为固化液浓度发泡剂量活性污泥与壳聚糖用量比值发泡温度.最优水平组合为4 g·L-1三聚磷酸钠(STPP)固化液、剂量为吸附剂质量10%的NH4HCO3发泡剂、活性污泥与壳聚糖用量比值0.5、发泡温度100℃,此时CrO2-4吸附率最高可达97.3%.该吸附剂的制备研究为污泥的资源化利用探索了新的途径.     

壳聚糖絮凝机理及絮凝性能的影响因素分析

壳聚糖是一种天然高分子聚合物,被广泛地作为絮凝剂用于水处理过程。探讨了壳聚糖的三种絮凝机理。在水处理中,其絮凝性能的发挥受到pH值、壳聚糖的投加量、壳聚糖的分子量以及壳聚糖的脱乙酰度等因素的影响。     

掺杂聚乙烯醇的壳聚糖小球对铜离子-腐殖酸的单一和连续吸附行为

以三聚磷酸钠作为离子交联剂,合成了一种掺杂聚乙烯醇的壳聚糖小球,采用SEM和FTIR表征了小球的表面性能及官能团分布情况,进一步研究了这种小球对腐殖酸和铜离子的单独吸附行为、连续吸附行为及两者共存状态下的吸附行为,并通过XPS能谱分析了吸附过程的机理.结果表明:在单独吸附过程中,壳聚糖小球与腐殖酸和铜的作用方式主要是通过静电引力和络合作用;在连续吸附过程中,先吸附了腐殖酸的小球,后续对铜离子的吸附效果变弱;而先吸附了铜离子的小球,后续对腐殖酸的吸附能力变强,说明这种小球在吸附过程中可以被连续使用.而在腐殖酸和铜离子共存的吸附实验中发现,壳聚糖小球除了会吸附溶液中的铜离子和腐殖酸外,还导致它们的聚集沉降.     

巯基改性壳聚糖复合材料的制备及其用于高容量去除水中Hg(Ⅱ)

壳聚糖(CS)因其无毒害、可降解性、成本低等特点而在众多高分子材料中脱颖而出,但稳定性和选择性较差,从而限制了其在重金属吸附中的应用。以巯基丙酸(MPA)为改性剂,以1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)为活化剂,制备了CS-MPA复合材料,使用单一变量法优化制备条件。结果表明,最优制备参数为：改性时间6 h,温度20℃,pH=6,m₍(CS:MPA:EDC))为1∶0.8∶1,制备得到的CS-MPA在酸性条件下对Hg(Ⅱ)依旧保持较高去除效率。在复合材料表面引入巯基后出现了多层堆叠的不规则形态,比表面积增大。CSMPA对Hg(Ⅱ)的吸附在360 min内可达到平衡,以单层吸热的化学反应为主,25℃时理论最大吸附容量推测为833.3 mg·g^-1。吸附机理主要是材料上的软碱(—SH和—NH₂)与软酸Hg(Ⅱ)之间发生的螯合反应,其次为酰胺基的结合作用。CS-MPA对Hg(Ⅱ)有较高的吸附选择性;且经过5次的吸附-解吸循环后,去除率仍保持在较高水平。以上研究结果表明CS-MPA对Hg(Ⅱ)的去除效果较好,可为...     

聚硅酸铝铁/羧基壳聚糖复合絮凝剂处理硫化黑染料废水的研究

用聚硅酸铝铁/羧基壳聚糖复合絮凝剂对硫化黑染料废水进行了处理,研究了影响絮凝剂处理硫化黑染料废水的影响因素。结果表明,较佳的条件为转速50 r/min、聚硅酸铝铁和羧基壳聚糖的质量配比为3、废水pH值为9.0、絮凝剂用量为60 mg/L。在该条件下,复合絮凝剂对硫化黑染料废水的COD、色度、浊度去除率分别为92.1%,88.6%,96.3%。     

壳聚糖-丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵三元接枝共聚物的合成及应用

在N2保护下,以硝硬驱铈铵为引发剂,将壳聚糖（CTS）、丙烯酰胺（AM）及二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）接枝共聚得到CTS-AM-DMDAAC三元接枝共聚物,考察了反应条件对接枝共聚反应的影响。实验结果表明,在反应温度50℃、反应时间5-6h,m（CTS）：m（AM）：m（DMAAAC）=1：6：0.67、c（Ce^4＋）=0.8mmol/L的最佳反应条件下,接枝共聚反应的接枝率和接枝效率分别为64%和10.5%。用傅里叶变换红外光谱仪对CTS-AM-DMDAAC进行了表征。絮凝实验结果表明：CTS-AM-DMDAAC对高岭土水样具有较强的絮凝能力,可在很宽的pH范围内使用。用CTS-AM-DMDAAC处理COD为165.5mg/L的啤酒生产废水,COD去除率达90.1%.     

水溶性巯基壳聚糖对污染土壤吸附态汞的解吸作用研究

用两种巯基化试剂半胱氨酸(Cys)和硫代乙醇酸(Thi)与壳聚糖(CTS)反应,制备了两种水溶性巯基壳聚糖,即Cys-CTS和Thi-CTS,对比研究了这两种巯基壳聚糖与CTS对被染毒土壤中吸附态汞的提取能力.结果表明,Thi-CTS在pH=3、质量浓度为0.5g/L、用量为20 mL的条件下.对汞的提取率为59.44%,相同条件下CTS和cys-CTS对汞的最高提取率只有31.81%和10.15%.     

壳聚糖/纳米CdS复合颗粒可见光光催化降解猩红B动力学研究

采用仿生矿化法制备了壳聚糖/纳米CdS复合颗粒光催化剂,并用于可见光光催化降解猩红B染料模拟废水,研究了猩红B初始浓度、pH、催化剂投加量和催化剂重复使用次数等因素对猩红B光催化降解的影响.X射线衍射(XRD)分析表明,壳聚糖能有效负载CdS纳米微晶.采用Langmuir-Hinshelwood模型描述壳聚糖/纳米CdS复合颗粒可见光光催化降解猩红B反应动力学行为,在猩红B初始质量浓度较低(≤20 mg/L)时,光催化降解过程符合假一级动力学方程.降低猩红B初始浓度和溶液pH都可显著增大光催化降解速率常数;催化剂投加量小于0.7 g/L时,光催化降解速率随其增加而增大,但催化剂投加量过大会使光催化降解速率减小;催化剂重复使用第5次时,猩红B光催化降解速率常数仍为第1次使用时的63.4%.     

壳聚糖衍生物-镁盐复配去除中性兰模拟废水色度的研究

研究了有机高分子絮凝剂NCTS-M对中性兰染料的絮凝性能。通过测量絮体的Zeta电位以及对絮体进行彩色电视显微扫描初步探讨了该絮凝过程的絮凝机理。结果表明,当投加量为30 mg/L,pH=6时,絮凝效果最明显,脱色率可达93.1%。其絮凝机理主要是压缩双电层以及高分子吸附架桥作用,以压缩双电层为基础。絮凝剂中镁离子在中性条件下对絮凝过程也起到了较强的助凝作用。