殼聚糖顆粒的改性及吸附性能研究.pdf

1、殼聚糖(Chitosan)是甲殼素脫乙?；蟮漠a(chǎn)物，易生物降解并且其分子內(nèi)含有的氨基、羥基使其具有良好絮凝、成膜、吸附、螯合等性能，因而被廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域，吸附去除水中的雜質(zhì)。但是傳統(tǒng)的殼聚糖材料的吸附效果并不理想，為了增強材料的耐酸性及提高殼聚糖材料的吸附性能，將殼聚糖用戊二醛交聯(lián)并通過負(fù)載二氧化錳進行改性。本文利用掃描電子顯微鏡(scanningel ectron microscope，SEM)、傅氏轉(zhuǎn)換紅外線光譜(Fourie

2、r Transform infraredspect roscopy，F(xiàn)T-IR)對改性交聯(lián)殼聚糖顆粒進行表征，并對其去除廢水中四環(huán)素(Tetracycline，TC)和腐植酸(HumicAcid,HA)的能力分別了進行評估。其主要研究內(nèi)容如下:
　　1.對材料進行表征并研究了二氧化錳的負(fù)載量、溶液pH、溫度、陽離子濃度對改性交聯(lián)殼聚糖顆粒吸附溶液中TC的影響。SEM結(jié)果顯示改性交聯(lián)殼聚糖顆粒的表面呈不規(guī)則的多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這增大了材

3、料的比表面積，提高了材料的吸附性能;FT-IR的結(jié)果表明殼聚糖交聯(lián)戊二醛增加了殼聚糖分子的縱向?qū)挾?，縮醛反應(yīng)則增加了殼聚糖上的微孔密度，從而使新合成的殼聚糖材料擁有更好的吸附性能。改性交聯(lián)殼聚糖的二氧化錳負(fù)載量對于其吸附TC的影響較大，負(fù)載量越高，吸附效果越差。通過對動力學(xué)及等溫線進行擬合，發(fā)現(xiàn)該吸附過程能夠很好的被偽二級動力學(xué)模型和Freundlich等溫吸附模型擬合。熱力學(xué)參數(shù)的計算結(jié)果顯示，吸附反應(yīng)是自發(fā)的吸熱反應(yīng);溶液pH對改性

4、交聯(lián)殼聚糖吸附TC的效果有較大的影響，pH過高或者過低時吸附效果明顯下降。溶液中共存陽離子的存在影響TC在改性交聯(lián)殼聚糖上的吸附，陽離子濃度越高，吸附效果越差，而且高價態(tài)的陽離子比低價態(tài)的陽離子影響效果要更顯著。另外發(fā)現(xiàn)改性交聯(lián)殼聚糖填充在管柱中之后對TC的連續(xù)吸附處理能力良好。改性交聯(lián)殼聚糖對TC的吸附可能同時存在吸附和解析的過程。柱動態(tài)實驗吸附過程中去除率的下降是由于改性交聯(lián)殼聚糖顆粒表面活性吸附位點的減少。
　　2.研究了溶

5、液pH、溫度、陽離子濃度對改性交聯(lián)殼聚糖顆粒吸附溶液中HA的影響。動力學(xué)擬合的結(jié)果顯示，改性交聯(lián)殼聚糖顆粒對HA的吸附過程能較好地被偽二級吸附動力學(xué)模型擬合。吸附等溫模型的擬合結(jié)果顯示，該吸附過程能較好地被Freundlich等溫線模型擬合。熱力學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)表明改性交聯(lián)殼聚糖對HA的吸附反應(yīng)是自發(fā)的吸熱反應(yīng);改性交聯(lián)殼聚糖顆粒對HA的吸附有較寬的pH吸附范圍，且對HA的吸附能力很強，幾乎不受HA隨pH變化的影響;陽離子濃度對改性殼聚糖顆