壳聚糖-铝氧化物复合材料的制备、表征及吸附性能

以壳聚糖和异丙醇铝为原料通过化学键合法制备了壳聚糖-铝氧化物复合材料,通过FTIR、SEM、TG等方法对其进行了表征,考察了其对水溶液中Cu3+的吸附性能.结果表明,在制备的复合材料中,铝与壳聚糖发生了键合作用,无机铝氧化物均匀分散在壳聚糖中,复合材料的热稳定性得到显著提高;与壳聚糖及壳聚糖和Al2O3的混合材料相比,复合材料对Cu2+的吸附性能明显改善,其中吸附率比壳聚糖提高了13%,吸附量可达146mg/g.     

壳聚糖富集光度法测定废水中铝(Ⅲ)

将壳聚糖用作填充色谱柱的吸附剂,对壳聚糖色谱柱吸附铝(Ⅲ)的最佳试验条件作了试验,并取得如下结果:①铝(Ⅲ)柱吸附时溶液的最佳酸度为pH 5.0;②溶液通过吸附柱达到吸附平衡所需的时间为4 h,测得静态饱和吸附量为5.26×10-4mg.L-1;③溶液通过吸附柱的适宜流速为1 mL.min-1;及④用1 mol.L-1硫酸作洗脱剂可取得最佳效果。上述铝(Ⅲ)的壳聚糖吸附富集条件成功地应用于工业废水中铝(Ⅲ)的络天青S光度测定法,方法的回收率为96.7%,方法简便。     

桑色素修饰的纳米TiO_2分离富集铬和铝

建立了在表面活性剂十二烷基硫酸钠(SLS)的活化作用下,桑色素修饰的纳米TiO2分离富集,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测定Cr3+和A l3+的新方法。考察了溶液pH、洗脱条件和干扰离子等因素对分析物分离富集的影响。结果表明,在pH 3.0时,Cr3+和A l3+可被桑色素修饰的纳米TiO2定量富集,吸附的金属离子可用1.5 mL 0.50 mol/L HC l溶液完全洗脱。在优化的实验条件下,纳米TiO2-桑色素对Cr3+和A l3+的吸附容量分别为9.69 mg/g和12.76 mg/g。本法对Cr3+和A l3+的检出限(3σ)分别为:0.21和0.49 ng/mL,相对标准偏差(RSD)分别为2.2%和1.6%(n=11,C=50 ng/mL)。本法应用于藏药和扇贝标准样品(GBW 10024)中Cr3+和A l3+的测定,测定值与标准值基本吻合,分析结果满意。     

串联式压电传感技术用于壳聚糖脱乙酰度测定及其对铜(Ⅱ)离子吸附的研究

基于酸碱滴定过程和金属离子吸附过程中的溶液电导率变化,首次将串联式压电石英晶体传感器(SPQC)用于壳聚糖脱乙酰度测定和壳聚糖对Cu2+的吸附特性考察.实验发现由滴定频率响应曲线测得的脱乙酰度与电位滴定法的测定值相近.用SPQC实时监测壳聚糖对Cu2+的吸附过程,通过比较频移响应曲线,考察了Cu2+初始浓度、吸附剂用量及脱乙酰度对壳聚糖吸附Cu2+性能的影响.结果表明,适当增加Cu2+浓度和吸附剂用量更利于壳聚糖对Cu2+的吸附,随着脱乙酰度的增加,壳聚糖对Cu2+的配位能力增强.     

交联黄原酸壳聚糖对铅离子的吸附研究

以壳聚糖为原料,通过交联和黄原酸化反应制备出交联黄原酸壳聚糖,采用FT-IR和XRD表征了其结构,并探讨壳聚糖及交联黄原酸壳聚糖对Pb2+的吸附性能。研究了初始溶液pH值、温度以及吸附时间等因素对Pb2+吸附量的影响。结果表明,在Pb2+起始浓度0.01 M,起始溶液pH=5,室温25℃吸附2h条件下,壳聚糖和交联黄原酸壳聚糖对铅离子的吸附量分别为126.8 mg/g和238.9 mg/g,交联黄原酸壳聚糖吸附能力为壳聚糖的1.89倍。     

固定化过氧化氢酶的制备及其抗氧化作用

以烟用醋酸纤维的生物化学改性为目标,研究了以壳聚糖为载体时,吸附交联固定化过氧化氢酶的条件,并考察了固定化酶的性质。结果表明,固定化的最佳条件为:加酶量(酶活2×104C IU/m l)6m l,3%壳聚糖20m l,乙二醛浓度6%(w/v),交联剂用量100m l,吸附时间0.5 h,交联时间2.5h,酶活收率可达42.9%。过氧化氢酶固定化后,动学参数Km值为61.7mmol/L;对活性氧具有较好清除作用。     

累托石-壳聚糖吸附剂对Cd~(2+)的吸附作用研究

利用累托石负载壳聚糖制备一种复合吸附剂,并对其结构进行了表征.研究了复合吸附剂对Cd2+的吸附,应用正交试验确定了最佳吸附条件:当pH值为7,吸附时间为30min,投加量为0.3g和温度为20℃时,Cd2+的吸附率达99%以上,处理后的水符合国家污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准.通过对实验数据运用相关数学模型拟合,复合吸附剂对Cd2+的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式.     

A型分子筛的合成及其对镉离子的吸附性能

以廉价的低品位铝矾土为原料,以偏铝酸钠为补充铝源,以碳酸钠为活化剂,采用碱熔融-水热法合成了A型分子筛,考察了水热条件对所制分子筛的影响,发现SiO2/Al2O3,Na2O/SiO2和H2O/Na2O摩尔比及反应时间是影响产物晶型的主要因素,其最佳合成工艺条件是:反应物配比为1.5Na2O:0.5Al2O3:1SiO2:128H2O,于90oC晶化12h.另外,研究了水溶液中Cd2+离子在该分子筛上的吸附行为,考察了吸附时间、Cd2+离子浓度、溶液初始pH值以及分子筛用量对吸附行为的影响.结果表明,A型分子筛对水中Cd2+离子吸附90min时达平衡,吸附过程符合准二级动力学速率方程;溶液初始pH=6时,Cd2+离子的去除率最高,吸附等温线可以用Langmuir和Freundlich模型来描述,最大吸附容量可达161.3mg/g,最佳吸附剂用量为1.00g/L.     

掺杂柚子皮的壳聚糖膜对模拟染料废水的吸附研究

以掺杂柚子皮的壳聚糖膜为吸附剂对模拟染料废水吸附性能进行研究,以吸附孔雀石绿为例,分别考察了吸附时间、柚子皮与壳聚糖的质量配比、孔雀石绿初始浓度及吸附膜厚度对吸附效果的影响,并研究了掺杂柚子皮壳聚糖膜对孔雀石绿的等温吸附模型和吸附动力学.结果表明：掺杂柚子皮的壳聚糖膜对染料有较强的吸附能力,在25℃下,pH为7,吸附时间120 min,孔雀石绿浓度为9.10 g·L^-1,壳聚糖和柚子皮粉末质量比为3∶2,柚子皮壳聚糖膜溶液质量（膜厚度）为7.11 g的条件下吸附率达95.7%.柚子皮壳聚糖膜对孔雀石绿的吸附符合二级动力学模型及Freundlich等温吸附模型.在相同条件下,对亚甲基蓝、中性红、结晶紫及混合染料的吸附率分别为95.1%,96.5%,94.9%及94.6%.     

均苯四甲酸酐修饰壳聚糖微球对Pb2+和Cd2+的吸附

用交联的壳聚糖微球(CTS)与均苯四甲酸酐在无水条件下反应,合成了均苯四甲酸酐修饰壳聚糖微球. 用FT-IR和XPS表征了产物的结构,考察了它对水溶液中Pb2+和Cd2+的吸附行为及其影响因素. 结果表明,吸附等温线符合Langmuir方程. 当pH=5.0时,对Pb2+和Cd2+的最大吸附量分别为296.7和149.9 mg/g. 用二级吸附动力学模拟动力学过程有很好的线性相关性,据此确定为化学吸附过程. 以0.2 mol/L的EDTA为解吸剂,Pb2+和Cd2+的再生率分别为92.4%和85.3%.     

三乙烯四胺修饰交联壳聚糖树脂的制备及其对痕量镉的吸附性能研究

以戊二醛、环氧氯丙烷为交联剂,用三乙烯四胺改性,由壳聚糖合成了一种新型的三乙烯四胺修饰交联壳聚糖微球(CRN)分离树脂,研究了不同条件下CRN对Cd2+的吸附性能。在pH6.0时,CRN能定量吸附溶液中的痕量Cd2+,其静态饱和吸附容量为31.0 mg/g。吸附在CRN上的Cd2+可用0.5 mol/L的H2SO4洗脱,用火焰原子吸收法测定洗脱液中Cd2+的含量。本法对Cd2+的检出限(3σ)为24.6 ng/mL,相对标准偏差(RSD)为2.1%(n=11,c=1.0μg/mL),加标回收率在97.3%～104.0%。该方法可用于矿渣中痕量镉的测定。     

壳聚糖及其改性衍生物对锆(Ⅳ)离子的吸附研究

壳聚糖经双氧水降解得到低分子量壳聚糖,用水杨醛对低分子量壳聚糖进行化学改性得到其相应的衍生物.分别研究了壳聚糖和水杨醛改性的低分子量壳聚糖对锆(Ⅳ)离子的吸附,考察了锆(Ⅳ)离子起始浓度、溶液pH值、吸附时间以及温度对这两种吸附剂吸附锆(Ⅳ)离子性能的影响,得出了最佳吸附条件.用红外对最佳条件下的吸附产物进行了表征.结果表明,壳聚糖吸附锆离子的最佳条件为:锆(Ⅳ)离子的起始浓度为6.5×10-4g/mL,振摇时间为6.5h,pH值为5～6;水杨醛改性的低分子量壳聚糖吸附锆离子的最佳条件为:锆离子的起始浓度为4.7×10-4g/mL,振摇时间为5h,pH值为5～6.这两种吸附剂对锆(Ⅳ)离子的吸附受温度影响均不大,吸附行为均满足Langmuir等温式.红外光谱分析表明,锆(Ⅳ)离子与这两种吸附剂均发生了配位作用.     

交联羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附研究

以壳聚糖为原料,先在氨基上引入羧甲基制备出N-羧甲基壳聚糖,再和环氧氯丙烷发生交联反应,合成出新型交联羧甲基壳聚糖,FTIR表征其结构。研究了交联羧甲基壳聚糖对Pb2+的吸附性能,探讨了交联剂用量、铅离子溶液的pH值、温度、吸附时间等因素对其吸附性能的影响,并考察了交联羧甲基壳聚糖对铅离子吸附动力学和热力学实验。实验结果表明,交联羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附量优于壳聚糖,平衡吸附量可达297.6 mg/g。交联羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附符合准二级动力学模型和Langmuier等温吸附,吸附主要依靠结构中的羧基和氨基基团。     

烷基化改性壳聚糖制备条件对酚类化合物吸附的影响

采用脂肪醛与壳聚糖反应生成Schiff's碱,再用NaBH4还原制备了N-烷基化壳聚糖衍生物. 用元素分析测定了其取代度. 考察了不同烷基化条件对庚醛改性壳聚糖取代度和吸附性能的影响. 结果表明,反应时间、醛/壳聚糖配比和反应温度等因素影响烷基化壳聚糖的取代度. 在n(醛)∶ n(壳聚糖)=4∶ 1、反应温度为100 ℃和反应时间为8 h条件下,庚醛改性壳聚糖的取代度趋于最大值,取代度的增加有利于改性壳聚糖对2,4-二氯酚的吸附. 不同链长脂肪醛改性壳聚糖对酚的吸附影响结果表明,随着烷基化链长的增加,改性壳聚糖产物对酚的吸附量增加,但链长超过7个C时,吸附量反而下降.庚醛改性壳聚糖的吸附效果最好.     

负载壳聚糖吸附剂的研制及吸附性能

以壳聚糖(CS)为原料,对不同温度活化的高岭土(KLN)作表面改性,制备了一系列高岭土负载壳聚糖微粒。通过对壳聚糖包覆率的测定确定了高岭土活化温度在800℃时其负载率最佳。IR分析发现壳聚糖对高岭土的改性是以高岭土中的骨架铝与壳聚糖产生化学键合完成的。Cu2 吸附实验表明,改性后的高岭土(CS-KLN)饱和吸附量达到158.3mg/g,优于仅用酸活化的高岭土,且吸附的pH范围为4~6,比高岭土宽,其最佳吸附pH=5.2。     

基于SPR技术研究壳聚糖对Pb2+的吸附动力学

采用自主构建的表面等离子共振(SPR)生物传感系统研究了壳聚糖对Pb2+的吸附动力学。通过双官能团偶联剂将壳聚糖固定在传感器芯片表面,利用壳聚糖分子中含有的大量活性基团与Pb2+配位形成金属螯合物,研究了壳聚糖对不同浓度Pb2+的吸附过程,并进行动力学分析。结果表明,壳聚糖对铅离子的吸附符合Langmuir单分子吸附理论所提出的动力学方程,为壳聚糖在处理含铅环境污染物方面提供了一种理论依据。     

离子交换树脂的选择及柠檬酸溶液循环使用研究

用离子交换树脂法吸附柠檬酸溶液中的金属离子,苯乙烯系阳离子交换树脂的吸附性能较好,它对镍、铝离子的吸附容量均较大,且吸附前后柠檬酸溶液的浓度变化较小.静态条件下树脂对镍的吸附容量为16.83mg Ni/g干树脂,对铝为21.36mg Al/g干树脂;动态条件下树脂对镍的吸附容量为6.78mg Ni/g干树脂,对铝为31.8mgAl/g干树脂,吸附液流速为1m/h～3m/h.吸附后的柠檬酸溶液可循环使用.当用1mol/L硫酸解吸时,树脂对镍铝的解吸率可达90%以上.当硫酸中Ni2 为1.70mmol/L,Al3 为7.40mmol/L时,树脂的解吸率仍可达80%以上.     

N-羧甲基壳聚糖的制备及其对重金属离子吸附研究

采用氯乙酸和壳聚糖为原料制备了N-羧甲基壳聚糖,并研究了其对重金属离子Pb2+、Co2+、Ni2+、Cd2+的吸附行为。采用了XRD、FT-IR、1H-NMR对N-羧甲基壳聚糖进行了表征,对N-羧甲基壳聚糖的4种金属离子配合物进行了FT-IR表征。结果表明,N-羧甲基壳聚糖对Pb2+、Co2+、Ni2+、Cd2+的吸附能力优于壳聚糖,分子中羧基是主要的螯合基团。     

有机硅修饰的剥层水滑石及其对废水中金属离子的吸附

对剥层的镁铝硝酸根水滑石(Mg2Al-NO3-LDHs)片表面进行了有机硅化合物(N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyl)tris-(2-ethoxy)silane(KH-791)修饰,并研究了修饰后的水滑石片对废水中Pb2+,Cu2+和Zn2+离子的吸附行为。结果表明:在相同的温度和金属离子浓度条件下,被修饰的水滑石片对Pb2+吸附容量最大,达到378.0 mg.g-1;在以上几种金属离子的混合溶液中,修饰主体材料表现出对Pb2+高度的选择性吸附,对Pb2+吸附容量为85 mg.g-1,而对Zn2+和Cu2+的吸附容量只有30 mg.g-1左右。     

改性壳聚糖的制备及其对金属离子的吸附性能

用对羟基苯甲醛、水杨醛和香草醛对壳聚糖进行了修饰.探讨了产物对微量Hg2+,Pb2+,Au3+,Cu2+,Ag+,Cr3+,Cd2+,Ni2+和Zn2+的吸附性能.结果表明,改性后的壳聚糖具有不易流失、易再生的特点,并且对离子的去除率较高,尤其对Hg2+,Pb2+和Au3+,去除率更高.