壳聚糖改性粘土对高藻水中藻类的絮凝去除

对壳聚糖改性粘土用于天然高藻水中藻类的絮凝去除进行了研究。实验表明,经壳聚糖改性后的粘土对高藻水中藻细胞有较好的去除效果。粘土的种类对除藻效果有一定影响,其中以高粘凹凸棒石为最佳,其最佳投加量为66mg/L(壳聚糖6 mg/L),此时的叶绿素去除率达到95.45%。相比单独投加壳聚糖,粘土的加入增加了絮体密实度,减少了絮体体积,并使絮体分布更均匀。粘土的粒径对絮凝效果基本没有影响,粒径范围在25～74μm时,改性粘土对藻细胞的凝聚效果是一致的。经壳聚糖改性的粘土在酸性条件下絮凝效果较好,当pH值大于7时,其絮凝能力迅速下降。     

壳聚糖的物理/化学改性及其对含酚废水的处理

将壳聚糖物理改性为球形颗粒,然后在微波辐射下,球形壳聚糖与柠檬醛接枝反应,再与NaBH4还原反应,制备一种新型环保材料--物化改性壳聚糖.采用红外光谱仪(IR)、X衍射仪(XRD)、电子显微镜(SEM)和比表面测定及孔径分析仪(BET)结构表征改性壳聚糖.通过含酚制药废水的动态小柱吸附实验,研究了时间、柱高和出水流速等...     

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。     

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。     

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。     

几种印染助剂对壳聚糖稳定纳米铁去除酸性品红的影响

以氯化铁为铁源,硼氢化钠为还原剂,壳聚糖为稳定剂,采用液相还原法制备壳聚糖稳定纳米铁（CS-nZⅥ）;研究了印染废水中常见助剂NaNO₃、Na₂SO₄、NaH₂PO₄、K₂Cr₂O₇、EDTA二钠盐存在下,超声波辅助CS-nZⅥ对酸性品红（AF）降解的影响。结果表明,反应15 min,0.01 g CS-nZⅥ对25 mL、100 mg/L AF的去除率高达99.9%;各种助剂的存在使得纳米铁表面不同程度失活,阻碍反应的进行,使得AF的去除率下降。NaNO₃、K₂Cr₂O₇、EDTA二钠盐与纳米铁发生反应,与AF存在明显的竞争作用。重复利用实验表明,CS-nZⅥ重复利用7次仍具有一定的反应活性。此外,CS-nZⅥ对加标（50 mg/L）实际废水中AF的去除率达到99%以上,表明CS-nZⅥ是一种潜在的环境修复材料。     

交联壳聚糖/沸石复合吸附剂的制备及性能

用沸石负载由缩水甘油基三乙基氯化铵交联的壳聚糖,制得了性能良好的交联壳聚糖/沸石复合吸附剂。研究了该吸附剂应用性能的影响因素,探讨了该吸附剂的吸附性、沉降性和重复使用性,利用FTIR仪和高倍透射电子显微镜对该吸附剂的结构进行了表征。实验结果表明:壳聚糖的交联度为0.93、交联壳聚糖与沸石的质量比为0.045时,制得的交联壳聚糖/沸石复合吸附剂对腐殖酸的去除率可达81.4%,吸附量为4.07mg/g;交联壳聚糖/沸石复合吸附剂对腐殖酸的吸附性能较沸石有显著提高,沉降时间较交联壳聚糖明显缩短;经二次洗脱后腐殖酸去除率仍可达80.2%,腐殖酸吸附量为4.01mg/g。     

干旱胁迫下壳聚糖对花生幼苗生理特性的影响

为了研究壳聚糖对花生幼苗抗旱言的影响,以花生品种“花育23号”为材料,在干旱胁迫下,用不同浓度的壳聚糖溶雍处理花生幼苗,连续处理5d后测定叶绿素、可溶性蛋白、MDA和脯氨酸的含量变化。结果表明,花生幼苗在干旱条件下喷施壳聚糖与蒸馏水相比,在干旱第10天叶绿素含量提高了42．2％,MDA含量降低了36．2％;在干旱第6天,可溶性蛋白含量提高了129．0％;在干旱第8天,脯氨酸含量提高了257．0％。喷施壳聚糖溶液的最适宜浓度为0．10g／L,喷施该浓度壳聚糖可促进植物生长,增强抗旱性。     

Renewable Resources and Enzymatic Processes to Create Functional Polymers: Adapting Materials and Reactions from Food Processing

We are exploiting materials and concepts from food science to create functionalized, environmentally friendly derivatives of the biopolymer chitosan, a byproduct of seafood processing. Functional groups are grafted onto chitosan using tyrosinase, the enzyme responsible for food browning. The functionalizing groups studied include low-molecular-weight phenols derived from natural sources and high-molecular-weight proteins. The approach of using low-molecular-weight phenols to functionalize chitosan is illustrated with arbutin, a natural phenol found in pears. Results demonstrate that tyrosinase initiates reactions that lead to the conversion of arbutin–chitosan solutions into gels. These gels can be rapidly broken by treatment with the chitosan-hydrolyzing enzyme chitosanase, demonstrating that the chitosan derivatives remain biodegradable. We briefly review other studies in which low-molecular-weight natural phenols are enzymatically grafted onto chitosan to confer functional properties. The creation of co-polymers is illustrated by results in which tyrosinase is used to couple gelatin onto chitosan. Gelatin is a proteinaceous byproduct of meat production. The tyrosinase-generated gelatin–chitosan conjugates have been observed to offer interesting rheological and thermal properties. These results demonstrate the potential for using renewable resources and enzymatic processing to create environmentally friendly polymers with useful functional properties.