新型交联羧甲基葡甘聚糖凝胶球对尿素的吸附性能

本文用CuSO4溶液处理羧甲基葡甘聚糖制得了一种新型吸附材料—羧甲基葡甘聚糖铜凝胶球,研究了该凝胶球对尿素的吸附性能。分别考察了吸附时间、羧甲基葡甘聚糖浓度、CuSO4浓度、pH值、温度和尿素浓度对吸附的影响,同时用红外光谱初步表征了Cu2+交联羧甲基葡甘聚糖凝胶球-尿素复合物的结构。结果表明:310K时,凝胶球对尿素的吸附反应在9h时达平衡。当羧甲基葡甘聚糖浓度为2%,Cu2+质量分数为2%,尿素浓度为800mg.L-1时,pH值为6.5,吸附量为101.85mg.g-1。根据不同温度下凝胶球吸附尿素的等温线,计算了吸附过程的热力学参数,同时用Freundlich方程对实验数据进行了拟合,发现该方程适用于所研究的吸附体系。该体系为自发放热过程,体系熵减少,降温有利于吸附。     

一种新型交联羧甲基葡甘聚糖微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

通过Fe3+交联羧甲基葡甘聚糖制得了一种新型羧甲基葡甘聚糖凝胶球,研究了羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球对Cr(Ⅵ)的吸附性能。分别考察了吸附时间、羧甲基葡甘聚糖浓度、FeCl3浓度、pH值、温度、Cr(Ⅵ)浓度和微球粒径对吸附的影响,同时用红外光谱初步表征了羧甲基葡甘聚糖铁凝胶球-Cr(Ⅵ)复合物的结构。结果表明,293K时,微球对Cr(Ⅵ)的吸附反应在12h时达平衡,当羧甲基葡甘聚糖质量分数为1.0%,FeCl3质量分数为1.0%,Cr(Ⅵ)浓度为400mg/L时,吸附量达到0.4385mmol/g。根据不同温度下微球吸附Cr(Ⅵ)的等温线,计算了吸附过程的热力学参数,同时用Freundlich方程对实验数据进行了拟合,发现该方程适用于所研究的吸附体系。该体系为自发放热过程,体系熵减少,降温有利于吸附。     

一种羧甲基葡甘聚糖钛凝胶球的吸附性能

用钛交联羧甲基葡甘聚糖制得羧甲基葡甘聚糖钛凝胶球,研究该凝胶球对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的吸附性能。分别探究了吸附时间、p H值、Ti(SO_4)_2浓度、羧甲基葡甘聚糖(CMKGK)浓度、SDBS浓度及温度对吸附的影响。结果表明:Ti(SO_4)_2浓度为2%、CMKGM浓度为2%时制得的凝胶球吸附效果最佳,吸附反应在8h达到平衡,当SDBS溶液的pH值为4、初始浓度为2 000 mg·L~(-1),温度为298K时,凝胶球对SDBS的吸附量达到493 mg·g~(-1),而且吸附量随着SDBS溶液初始浓度的增大而增大。钛交联羧甲基葡甘聚糖凝胶球对SDBS的吸附符合Freundlich等温方程,升高温度不利于吸附。动力学研究表明此吸附遵从准二级动力学方程。     

交联羧甲基魔芋葡甘聚糖空心微球制备及应用

以魔芋葡甘聚糖(KGM)为壁材,通过羧甲基化并经乳状液化学交联制备球体较为完好的羧甲基魔芋葡甘聚糖(CMKGM)空心微球.通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对CMKGM空心微球的形貌和粒径进行了表征.结果表明,KGM溶胶浓度为0.5%-1%、乳化剪切速率为8000r/min、环氧氯丙烷(ECH)为5ml时,可以得到粒径均匀、形貌规整、溶胀性能良好的CMKGM空心微球.增大溶液的pH和羧甲基试剂的用量均有利于CMKGM空心微球对水中Cu2+的吸附.     

果胶锆凝胶球对苯甲酸的吸附性能研究

用锆氧基离子与果胶反应制得果胶锆凝胶球,采用扫描电镜和红外光谱初步表征了凝胶球的结构,并测定了凝胶球的机械强度。研究了该凝胶球对苯甲酸的吸附性能。分别考察了果胶浓度、锆氧基离子浓度、吸附时间、p H值、温度及苯甲酸浓度对吸附性能的影响。结果表明,在298K下,果胶锆凝胶球对苯甲酸的吸附在4.5h左右达到平衡,当果胶的质量分数为3.0%,锆氧基离子质量分数为1.0%,苯甲酸初始浓度为500mg/L,吸附量可达73.89mg/g。所研究的吸附体系既适用于Freundlich方程,又适用于Langmuir方程;吸附过程为自发的放热、熵减过程,降低温度对吸附更有利。     

交联羧甲基魔芋葡甘聚糖吸附重金属离子的研究

以异丙醇为分散剂,环氧氯丙烷为交联剂,在碱性介质中由一氯乙酸和魔芋葡甘聚糖(KGM)反应,制备了取代度为0.265和0.550的两种交联羧甲基魔芋葡甘聚糖(CMKGM),并将其用于吸附溶液中Cu2 、Pb2 和Cd2 。结果表明,CMKGM对3种重金属离子的吸附约在20min内达到平衡,与金属离子类型无关,吸附遵从二级动力学方程;pH对吸附量影响较大,适宜范围为5~6;吸附能较好地服从Langmuir等温吸附方程,CMKGM(DS=0.550)吸附Pb2 的最大吸附容量(Qm)为41.7mg/g,Langmuir常数(b)为0.305mg/L,均大于Cu2 和Cd2 相应值;再生后的CMKGM吸附性能好,脱吸附百分率高。     

魔芋葡甘聚糖DEAE阴离子交换介质的制备及表征

以交联的魔芋葡甘聚糖微球(KGM)为基质,制备了DEAE型的阴离子交换层析介质,考察了反应物浓度、温度、时间等反应因素对魔芋葡甘聚糖层析介质离子交换容量的影响,确定最优反应参数.结果表明,层析介质的离子交换容量达到3.42mmol/g,蛋白吸附容量高达126.84mg/mL,蛋白洗脱率为90.42%.     

葡甘聚糖凝胶及其衍生物研究(Ⅰ)

以魔芋葡甘聚糖为原料合成了葡甘聚糖凝胶(GM)和它的衍生物DEAE—GM弱碱性阴离子交换树脂。GM凝胶具有较好的碱、酸和热稳定性;具有分子筛作用;能把单糖和大分子多糖分开,能除去蛋白质制剂中的盐类。DEAE—GM的全交换容量是2.92—3.23mmol/g树脂,工作交换容量是40.8—42.2mg(牛血红蛋白)/ml树脂;对牛血清白蛋白的吸附量是15.76mg/ml树脂,并可以把羊红血球超氧化物岐化酶粗酶制剂分离成几个组份。此外,吸附固定化环状糊精葡基转移酶活性达3023.5u/g树脂。     

羧甲基交联魔芋葡甘聚糖微球的制备与表征

采用交联魔芋葡甘聚糖颗粒(CKGG)合成了羧甲基交联魔芋葡甘聚糖微球(CMCKGG)，讨论了羧甲基化过程中的影响因素．用正交设计的方法确定了具有较好交换容量的CMCKGG制备奈件．当碱用量为CKGG量的20％，氯乙酸钠用量为CKGG量的10倍，温度55℃，反应时间8h时，制得的CMCKGG阳离子交换容量为0．7389mmol／g．红外光谱．光学显微镜和扫描电镜的结果表明，该颗粒为蜂窝状多孔微球，粒度均匀．     

壳聚糖-Fe(Ⅲ)复合凝胶球去除磷酸根的影响因素与吸附机理

为改善当前环境水体中的磷污染现状,利用溶胶-滴定-真空冷冻干燥法制备了壳聚糖-铁(CS-Fe)复合凝胶球去除水中磷酸根。 对CS-Fe凝胶球的形貌结构进行了表征,研究了材料对磷酸根的吸附影响因素,并探索了反应机理。 结果表明,CS-Fe对磷酸根的吸附为自发、吸热、熵增过程;吸附过程符合拟一级动力学方程,吸附平衡时间为50 min;根据Langmuir模型计算最大吸附量为23.97 mg/g,脱附效率大于90%。 傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜-能量散射谱(SEM-EDS)、Zeta电势分析、X射线光电子能谱(XPS)等证明,CS-Fe形成利于磷酸根快速吸附的蜂窝状结构;吸附机理包含静电吸附和离子交换过程。 该吸附剂将金属化合物的吸附性能与壳聚糖大分子利于构建多孔材料的特点相结合,改善了吸附效果,球状材料更利于回收,避免二次污染,具有良好应用前景。     

双醛葡甘聚糖溶液的荧光光谱特性研究

研究了双醛葡甘聚糖水溶液在不同紫外光激发下的荧光光谱特性。结果表明,在220～320 nm紫外光激发下,双醛葡甘聚糖分子环结构中C—O—C醚键单元的氧未共价成键电子吸收激发光子产生n→σ＊跃迁,醛基单元中C=O氧未共价成键电子吸收激发光子产生n→π＊跃迁,最大发射波长分别在425 nm和465 nm左右;溶剂通过氢键等相互作用对双醛葡甘聚糖溶液荧光光谱产生显著影响。研究结果对探索葡甘聚糖水凝胶给药载体与小分子药物的相互作用机理及其释药行为具有指导意义。     

交联羧甲基魔芋葡甘聚糖对Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)的吸附行为研究

研究了交联羧甲基魔芋葡甘聚糖(Crosslinked carboxymethyl konjac glucomannan,CCMKGM)对Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)的吸附行为。用FTIR和RAMAN对吸附产物进行表征。结果表明,CCMKGM主要以配位的形式吸附Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ);吸附在60min内达到平衡,遵从二级动力学方程,其中Cr(Ⅲ)较好地符合粒子内扩散模型;pH对吸附量影响较大,适宜范围为3.0～7.0;CCMKGM对Fe(Ⅲ)的吸附行为符合Langmuir方程,而对Cr(Ⅲ)的吸附行为符合Freundlich方程,其最大吸附量分别为2.7mmol/g和2.2mmol/g(298K);吸附为自发的、吸热的、熵增加过程。CCMKGM对Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)的吸附具有吸附容量大、适宜pH范围宽、再生性好等特点,有望将其作为吸附剂用于污水处理及铁和铬的形态分析。     

壳聚糖-Fe(Ⅲ)复合凝胶球去除磷酸根的影响因素与吸附机理

为改善当前环境水体中的磷污染现状,利用溶胶-滴定-真空冷冻干燥法制备了壳聚糖-铁(CS-Fe)复合凝胶球去除水中磷酸根。对CS-Fe凝胶球的形貌结构进行了表征,研究了材料对磷酸根的吸附影响因素,并探索了反应机理。结果表明,CS-Fe对磷酸根的吸附为自发、吸热、熵增过程;吸附过程符合拟一级动力学方程,吸附平衡时间为50 min;根据Langmuir模型计算最大吸附量为23.97 mg/g,脱附效率大于90%。傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜-能量散射谱(SEM-EDS)、Zeta电势分析、X射线光电子能谱(XPS)等证明,CS-Fe形成利于磷酸根快速吸附的蜂窝状结构;吸附机理包含静电吸附和离子交换过程。该吸附剂将金属化合物的吸附性能与壳聚糖大分子利于构建多孔材料的特点相结合,改善了吸附效果,球状材料更利于回收,避免二次污染,具有良好应用前景。     

离子液体和KGM修饰电极上的直接电化学

将血红蛋白固定在用室温离子液体和魔芋葡甘聚糖(KGM)水凝胶修饰的玻碳电极上,其循环伏安扫描显示一对可逆的氧化还原电流峰,克式量电位(-0.38V,vs.SCE)随溶液pH值的增大而负移,呈良好的线性关系,斜率为51 mV/pH,表明在离子液体和KGM共同修饰的电极上包埋在魔芋葡甘聚糖水凝胶中的血红蛋白发生了直接可逆的电子传递反应,并伴随有一质子的迁移过程.此外,还考察了该血红蛋白修饰电极对O2还原反应的电催化性能.     

磁性海藻酸钠三互穿网络水凝胶对亚甲基蓝的吸附

以海藻酸钠为水凝胶骨架材料,以羧甲基纤维素钠（CMC）和质子化壳聚糖（CTS）为强度增强材料,制备磁性水凝胶球吸附剂Fe3O4@SA@CMC@CTS,研究其对水溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附特性,考察吸附时间、MB 初始浓度、离子强度、吸附剂加入量等对凝胶球吸附性能的影响;引入吸附动力学和热力学模型对吸附过程进行分析,并采用傅里叶红外光谱（FT-IR）、Zeta 电位、磁滞回线和X射线光电子能谱（XPS）对凝胶球特征及吸附机理进行综合分析。结果表明：在25 ℃、质量浓度为700 mg/L的MB溶液、凝胶球用量为0.2 g/L的条件下,平衡吸附量为2143.0 mg/g;700 mg/L的MB溶液最佳凝胶球投加量为 0.4 g/L,重复利用5次后,吸附量仍高达1228.4 mg/g。动力学拟合显示该吸附过程更符合准一级动力学模型,等温拟合表明Freundlich 吸附等温方程可以更好地描述该吸附过程。     

溶胶-凝胶技术制备高效液相色谱氧化锆填料

 以氧氯化锆水解得到溶胶,然后以Span－80和Tween－85混合非离子表面活性剂为乳化剂、环己烷为有机相制成W／O型乳状液,用其控制粒度,可得到2～10μm的ZrO2凝胶微球。通过比表面积、孔容、孔径测试及对6种不同性质的物质的吸附试验表明,该微球产物可作为高效液相色谱填料。     

有机锆交联魔芋葡甘聚糖凝胶的制备及性能

以正丁醇锆为中心离子试剂,分别以3-氨基-1,2-丙二醇(APG)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)为有机配体制备两种正丁醇锆交联剂,用魔芋葡甘聚糖(KGM)溶液与正丁醇锆交联剂制备了一系列水基压裂液。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振波谱(NMR)、高分辨质谱(HRMS)、流变仪、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热仪(DSC)系统地表征了压裂液的结构、形貌以及性能。讨论了锆酸盐与植物胶发生交联的反应途径,并运用Winter-Chambon公式准确确定溶胶-凝胶转变点。研究了反应物浓度、配体种类对储能模量(G′)、损耗模量(G″)和溶胶-凝胶转变时间(tcr)的影响。结果表明,相较于APG配体,以MDEA为配体的有机锆/KGM凝胶体系的延迟交联性能、耐温耐剪切性能更好,其tcr随KGM质量浓度的增大呈先减小后增大的趋势,并且随配体浓度和交联剂质量分数的增加呈减小趋势,KGM质量浓度控制在4.0 g/L时,凝胶体系的常温延时交联时间在7～45 min内可调节,溶胶-凝胶转变温度(T_sol-gel)为71.4℃,其耐温性能高达120℃,在170 s-1剪...     

载锆壳聚糖-沸石复合剂去除水中F~-的吸附特征研究

采用氧氯化锆、壳聚糖和人造沸石作为原料制备复合吸附剂,用于水中F-的吸附去除。通过吸附实验研究了在不同浓度、温度和接触时间下新型吸附剂对F~-的吸附特征。吸附动力学过程用准一级、准二级及颗粒扩散、颗粒内扩散模型进行分析,结果发现F-在复合吸附剂上的吸附同时符合准一级动力学和准二级动力学模型;颗粒扩散和颗粒内扩散均参与控制吸附过程。分别用Freundlich、Langmuir方程对吸附等温线进行拟合,结果表明,F-在锆改性壳聚糖-沸石上的吸附等温线拟合结果均较好,常温下最大吸附量为10.75mg/g,推测该吸附为化学吸附;吸附热力学参数说明F-在复合吸附剂上的吸附为自发、吸热、熵增过程。机理研究表明,载锆壳聚糖-沸石复合吸附剂的除氟机制为吸附和离子交换。     

改型凹凸棒土对磷酸根吸附性能的研究

天然凹凸棒土(AT)经盐酸和热处理制得活化凹凸棒土(MAT),以壳聚糖改性MAT制得复合吸附剂(CMAT)。用扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)对AT、MAT和CMAT的结构进行了表征。考察了磷酸盐溶液初始浓度、pH、吸附时间以及吸附温度对CMAT和MAT吸附磷酸根性能的影响,得出了适宜的吸附条件。用IR对适宜条件下吸附产物的结构进行了表征。结果表明,CMAT吸附磷酸根的适宜条件为:磷酸盐溶液初始浓度0.310 6 g.L-1,pH 4.70~6.72,吸附时间1 h,吸附温度35℃,在该条件下最大吸附容量为90.6 mg.g-1;MAT吸附的适宜条件为:磷酸盐溶液初始浓度0.2101 g.L-1,pH 3.61~5.81,吸附时间1 h,吸附温度35℃,在该条件下最大吸附容量为68.9 mg.g-1。在相同实验条件下,CMAT对磷酸根的吸附性能高于MAT,且二者的吸附行为均符合Langmu ir和Freund lich吸附等温式。IR分析表明,CMAT对磷酸根的吸附包含化学吸附和物理吸附两个过程,而MAT主要是物理吸附。     

针铁矿对焦磷酸根的吸附特征及吸附机制

为深入了解自然水体中焦磷酸盐的迁移转化行为,以表生环境中广泛存在的稳定矿物-针铁矿为研究对象,系统研究了其对焦磷酸根的吸附过程,探索了不同实验条件下(pH值、电解质、时间、温度)针铁矿对焦磷酸根吸附的影响。 结果表明,溶液pH值从6.27升至10.99时,总磷吸附量从3.00 mg/g降低至0.75 mg/g;电解质浓度越低越有利于针铁矿对焦磷酸根的吸附;吸附剂对焦磷酸根的吸附量在最初1 h内增长较快,随后渐渐达到吸附平衡;溶液温度的升高对吸附量提高具有增强作用。 用动力学和热力学模型对吸附过程进行拟合,发现准二级动力学和Langmuir模型具有更好的适用性。 结合材料吸附焦磷酸根前后的表征,推导出针铁矿对焦磷酸根的吸附机制可能是以表面配合和物理吸附为主导。