Effects of molecular weight and concentration of carboxymethyl cellulose on morphology of hydroxyapatite nanoparticles as prepared with one-step wet chemical method

Nano-sized apatite particles (nAP) synthesized with carboxymethyl cellulose (CMC) have shown great application potentials in in situ heavy metal remediation. However, differences in CMC’s properties effects on the size of nAP produced are not well understood. In this paper, two types of CMC, with respective molecular weights (MW) of ～120000 and ～240000 Dalton or respective polymerization degrees of 500 (CMC-500) and 1050 (CMC-1050), were studied in a concentration range of 0.05%–0.5% (w/w) for nAP synthesis. Morphology of the particles was characterized with transmission electron microscopy (TEM). Results showed that 0.05% CMC-500 solution gave an average particle size of 148.7±134.9 nm, 0.25% CMC-500 solution produced particles of 21.8±20.4 nm, and, 0.5% CMC-500 solution contained particles of 15.8±7.7 nm. In comparison, 0.05% CMC-1050 solution produced nanoparticles of 6.8±3.2 nm, 0.25% CMC-1050 produced smaller nAP of 4.3±3.2 nm, and 0.5% CMC-1050 synthesized the smallest nanoparticles in this study, with an average diameter of 3.0±2.1 nm. Chemical composition of the products was identified with X-ray diffraction (XRD) as pure hydroxyapatite. Interactions between nAP and CMC were discussed with help of attenuated total reflection Fourier transform infrared (ATRFTIR) spectroscopic data. This study showed that CMC at higher concentration as well as higher MW facilitated to produce finer nanoparticles, showing that nAP size could be manipulated by selecting appropriate CMC MW and/or applying appropriate CMC concentration.     

Cu(Ⅱ)印迹[CTS/PVP]和[CTS/PVP/C]材料的制备及表征

以壳聚糖(CTS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、活性炭(C)为基材,Cu(Ⅱ)为印迹离子,制备了CTS/PVP共混印迹球[Cu(Ⅱ)-IICP]和CTS/PVP/C共混印迹球[Cu(Ⅱ)-IICPC].以Cu(Ⅱ)的吸附量作为评价指标,对两种共混印迹球的制备条件进行了优化.研究结果表明,当CTS/PVP的质量比为6∶4,活性炭质量分数为0.6%,Cu(Ⅱ)模板剂质量分数为0.05%,所制备的两种共混印迹球吸附性能较佳,且对Cu(Ⅱ)有较好的选择吸附性.物理吸附分析结果表明,与未印迹相比印迹材料的比表面积明显增大.FTIR谱图分析,Cu(Ⅱ)模板主要与CTS和PVP中的—NH2和—OH发生了配位作用.XRD谱图分析结果表明,CTS与PVP、C、Cu(Ⅱ)之间发生了相互作用,改变了CTS原有的晶体结构,使其结晶度降低.     

壳聚糖季铵盐絮凝剂处理丁苯橡胶废水的研究

以壳聚糖(CTS)为母体,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为改性剂,合成了壳聚糖季铵盐阳离子型高分子絮凝剂2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HTCC),以其对高岭土悬浊液的浊度去除率为指标优化合成条件,以HTCC分别与PAC及PAM复配,絮凝处理丁苯橡胶废水.结果表明,最佳合成条件为:质量比MCTS: MCTA: MNaOH =1:2:1.2、反应温度60℃、反应时间3h,在此条件下合成的HTCC对高岭土悬浊液的浊度去除率达96.46%;HTCC+PAC复配在pH6.0~8.0对丁苯橡胶废水的絮凝效果较好,出水余浊<2NTU,色度去除率达92.98%,COD去除率达32.0%;HTCC+PAM复配在pH5.0~8.9对丁苯橡胶废水的絮凝效果最好,余浊<3NTU,COD去除率46.0 %,且投药量小, pH适宜范围宽,优势比较明显.以HTCC与PAC、PAM分别复配处理丁苯橡胶废水可减轻后续生化处理的负荷,降低PAC、PAM的投加量,从而减小出水中残余铝和残余丙烯酰胺单体的含量.     

壳聚糖改性膨润土处理焦化废水的实验研究

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水,其成分复杂多变,属于难处理的工业废水。利用壳聚糖对膨润土进行改性,制备了壳聚糖改性膨润土,并应用于焦化废水的处理,并对影响处理效果的工艺参数进行了优化,结果表明：在pH=8.6,投加量为10g·mL-1,搅拌时间为30min,离心时间为12min条件下,改性膨润土对焦化废水CODcr的去除率达到82.5%以上,处理效果明显优于原土和壳聚糖。此外,通过对原土和壳聚糖改性膨润土进行的比表面积和扫描电镜等表征测定分析可知,壳聚糖的加入并没有改变膨润土的基本框架,只是增大了膨润土的比表面积,从而提高吸附性能。     

羧化CTS微球对共存有机污染物的吸附研究

采用反相悬浮法制备交联羧甲基化壳聚糖微球,并用高效液相色谱法-紫外检测研究了改性壳聚糖微球对共存有机污染物的吸附。试验了吸附时间、溶液pH值、有机物的浓度等因素对水中共存有机污染物吸附的影响。结果表明,在有机物浓度相近的情况下,羧化改性壳聚糖微球对水中2,4-二硝基酚的去除量最大。     

氢氧化镁-壳聚糖复合絮凝剂对印染废水的脱色研究

使印染废水脱色是废水处理的重要问题,利用无枳／有机复合絮凝剂可取得优良的脱色效果。采用氢氧化镁一壳聚糖复合絮凝剂对印染废水进行脱色处理,研究了pH值、壳聚糖投加量、复合絮凝剂加入量等对脱色效果的影响。结果表明氢氧化镁一壳聚糖复合絮凝剂比单独使用氢氧化镁絮凝剂脱色效果好。壳聚糖是一种天然高分子化合物,是甲壳素的脱乙基产物。来源丰富,且具有无毒副作用、易降解等优点。利用壳聚糖作为复配剂制备的复合絮凝减少了镁盐的使用量,有效降低了废水处理成本,避免引起二次污染。     

壳聚糖包覆微胶囊红磷的制备及性能表征

目的 降低红磷(RP)烟火剂的吸湿率及感度,以此提高其使用过程中的安全性能.方法 以生物基材料壳聚糖(CS)为囊壳结构,采用高效简便的工艺,制备壳聚糖包覆微胶囊红磷(CSRP),对CSRP进行红外光谱测试(FTIR)、X射线电子能谱分析(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)测试及热重(TG)测试,并对RP及CSRP进行吸...     

壳聚糖及其应用

壳聚糖为甲壳素脱乙酰化的产物,其应用研究已取得较大进展,并且已有相当部分进入实用阶段或商品化阶段.壳聚糖的应用面广,它在生物学、医学领域以及食品、化妆品、环保、纺织、印染、造纸等工业上均有较大的应用价值.介绍了近几年壳聚糖在生物学、医学和环保等领域的应用前景,以推动对它的深入研究和利用,从而开辟出更新、更广阔的应用领域.     

基于铁锰泥的除砷颗粒吸附剂制备及其比较

地下水除铁除锰滤池反冲洗铁锰泥具有良好的除砷效果,但因其粉末形态不易固液分离,本文采用高温烘焙法和包埋法以铁锰泥为原料制备颗粒吸附剂,其中包埋法采用烘干和冻干两种干燥方法制粒.结果表明,3种颗粒吸附剂:高温烘焙颗粒吸附剂(GA)、包埋烘干吸附剂(H-GA)和包埋冻干吸附剂(D-GA),表面粗糙,比表面积分别为43. 830、110. 30和129. 18 m~2·g~(-1).吸附实验表明,H-GA和D-GA对砷的吸附远大于GA,GA、H-GA和D-GA最大吸附量分别为5. 05、14. 95和13. 45 mg·g~(-1). Langmuir模型能更好地拟合H-GA和D-GA对砷的吸附,Freundlich模型更好地拟合GA的吸附过程,准一级动力学和准二级动力学模型均能拟合3种吸附剂的动力学数据.酸性环境更有利于砷的吸附.包埋法制备的颗粒吸附剂H-GA和D-GA保留了铁锰泥原始结构,比表面积也远大于GA,因此吸附效果比GA好.两种干燥方式烘干和冻干对吸附没有明显影响.     

接枝羧基壳聚糖的合成及其对重金属离子的吸附性能

以壳聚糖为基体,经环氧氯丙烷交联,制备了水不溶性交联壳聚糖,然后以Ｆｅ＾２＋－Ｈ２Ｏ２为引发剂,将丙烯腈单体接枝到ＣＣＴＳ分子骨架上,经皂化制得了水溶性接枝羧基壳聚糖聚合物。