磁性交联壳聚糖微球对Cu2+的吸附性能研究

以Fe_3O_4为磁核,环氧氯丙烷为交联剂,制备磁性交联壳聚糖微球(MCB)。采用FTIR、XRD及SEM对MCB进行表征分析,结果表明壳聚糖发生了交联反应,且Fe_3O_4被壳聚糖包埋。通过正交试验L_9(3~4),得到MCB的最优制备工艺条件为:环氧氯丙烷用量为3.0 mL,反应温度为45℃,反应时间为3.0 h,MCB对Cu~(2+)的吸附率可达63.70%。同时在单组分体系中研究了MCB对Cu~(2+)的吸附行为,结果表明:MCB对Cu~(2+)的最佳吸附pH值为5.0,MCB对Cu~(2+)的吸附遵循Langmuir等温吸附模型;动力学研究表明,MCB对Cu~(2+)的吸附过程符合拟二级吸附动力学方程。     

壳聚糖对Cd2+的吸附性能

壳聚糖(ｃｈｉｔｏｓａｎ,简称ＣＴＳ)是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后、经化学改性得到的天然高分子聚合物,分子中存在能与金属离子配位的羟基或氨基,其配合物可作为絮凝剂和螯合吸附剂用于水处理[1 3]及湿法冶金[4]等。本文考察了壳聚糖对Ｃｄ2+的静态吸附性能。1　实验部分1.1　试剂与仪器壳聚糖(浙江玉环县化工厂);硫酸镉、硝酸镉(分析纯,广州化学试剂厂);碳酸镉(化学纯,上海试剂二厂),其余试剂均为分析纯。78 1型磁力加热搅拌器(江苏金坛市恒丰仪器厂),501型超级恒温器(上海实验仪器厂),ｐＨＳ 3型酸度计(上海第二分析仪器厂)。1…     

磁性壳聚糖复合微球的制备及其Cu2+吸附性能

以球磨后的粉煤灰磁珠（MS）颗粒为磁核,通过溶胶凝胶法和反相微乳液法依次包覆SiO₂和壳聚糖（CS）,制备了MS@SiO₂@CS磁性微球。利用扫描电镜及能量色散谱仪、热重分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计对所得样品的结构和磁性进行了系统表征。结果表明,磁珠颗粒表面实现了逐层包覆,较均匀的分散于壳聚糖基体中,MS@SiO₂@CS微球的比饱和磁化强度可达7.04 emu·g^-1。Cu²⁺离子吸附实验表明,所得磁性壳聚糖微球对Cu²⁺具有良好的吸附能力,最大吸附量可达11.08 mg·g^-1;而且可通过磁选法高效固液分离。吸附动力学研究表明,MS@SiO₂@CS微球对Cu²⁺离子的吸附符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。     

磁性壳聚糖复合微球的制备及其Cu~(2+)吸附性能

以球磨后的粉煤灰磁珠(MS)颗粒为磁核,通过溶胶凝胶法和反相微乳液法依次包覆SiO_2和壳聚糖(CS),制备了MS@SiO_2@CS磁性微球。利用扫描电镜及能量色散谱仪、热重分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计对所得样品的结构和磁性进行了系统表征。结果表明,磁珠颗粒表面实现了逐层包覆,较均匀的分散于壳聚糖基体中,MS@SiO_2@CS微球的比饱和磁化强度可达7.04 emu·g~(-1)。Cu~(2+)离子吸附实验表明,所得磁性壳聚糖微球对Cu~(2+)具有良好的吸附能力,最大吸附量可达11.08 mg·g~(-1);而且可通过磁选法高效固液分离。吸附动力学研究表明,MS@SiO_2@CS微球对Cu~(2+)离子的吸附符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。     

磁性交联壳聚糖对稀土金属离子的吸附性能

用高胶乙酰度的壳聚糖包埋自制的磁流体，并用戊二醛交联制成磁性壳聚糖（MCG），考察了其对稀土离子La^3 ,Nd^3 ,Eu^3 ,Lu^3 的吸附性能。探讨了溶液的酸度，体系温度，初始离子浓度对MCG吸附性能的影响；发现MCG对稀土离子的吸经纯高脱乙酰度的壳聚糖强，最高吸附率可达到99％以上，并具有良好的重复使用性；其吸附行为满足Langmuir等温式。     

壳聚糖黄原酸盐对Cu2+的吸附性能

用红外、紫外和热重分析等测试技术分别对二硫代氨基甲酸改性壳聚糖(壳聚糖黄原酸钠,DTC-CTS)进行了表征和测试.比较了DTC-CTS与未改性的壳聚糖(CTS)对水溶液中Cu2 吸附性能的差别,考察了溶液的pH值、温度、时间及取代度对其吸附性能的影响.结果表明,DTC-CTS的取代度越高,吸附性能越好,对Cu2 吸附的最佳pH值范围为6.0～7.0,最佳温度为40℃,最佳吸附时间为0.5h.在最佳吸附条件下,DTC-CTS的吸附量为349.5mg/g,比CTS提高了7%.用体积分数为10%的氨水可将吸附在DTC-CTS上的Cu2 定量的洗脱,脱附率为96%,DTC-CTS能重复使用3次.     

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.     

壳聚糖吸附Cd2+的机理

壳聚糖分子中的大量氨基及部分酰胺基的存在 ,能够选择性地配位或吸附一些金属离子 ,尤其是对过渡金属离子具有较好的螯合能力。Ｐｉｒｏｎ等[2 ] 利用放射性85Ｓｒ研究了壳聚糖的氨基与碳酸锶离子对Ｓｒ2 +、ＣＯ2 -3 之间形成的三元络合物的结构。季君晖[3] 通过光电子能谱研究发现 :壳聚糖螯合Ｃｕ2 +,只与壳聚糖中的—ＮＨ2 配位。Ｔｓｅｚｏｓ[4] 利用ＩＲ、ＭＳ和ＥＰＲ说明铀与壳聚糖的络合点为氨基的氮原子。Ｇｕｉｂａｌ等[5] 用ＩＲ、ＣＰ ＭＡＳ1 3ＣＮＭＲ及反射光谱法证实吸附机理涉及氨基。含镉废水是危害较大的工业废水之一 …     

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%.     

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,合成均苯四甲酸酐修饰壳聚糖微球,并用FT-IR和XPS表征产物的结构。研究它对水溶液中Pb2+和Cd2+的吸附行为。考察溶液的pH,吸附时间及Pb2+和Cd2+的初始浓度对吸附金属离子的影响。吸附等温线可以用Langmuir 方程较好的描述,当pH 5.0时,该吸附剂对Pb2+和Cd2+的最大吸附量分别为296.7mg g-1和149.9mg g-1。动力学过程用二级吸附动力学模拟具有很好的线性相关性,从而确定了吸附过程为化学吸附。采用0.2mol L-1的EDTA为解析剂,Pb2+和Cd2+分别获得92.4%和85.3%的解析率。表明该吸附剂有再生性能。应用于电镀废水中铅的处理,结果满意。     

乙二胺改性磁性壳聚糖纳米粒子对酸性染料的吸附特性

利用乙二胺改性磁性壳聚糖纳米粒子(EMCN)吸附酸性橙7 (AO7)和酸性橙10 (AO10). EMCN制备时先通过在由环已烷/正已醇、壳聚糖和铁盐组成的反相微乳体系中加NaOH溶液沉淀剂, 得到磁性壳聚糖纳米粒子, 再经乙二胺改性以增加氨基含量和提高吸附容量. 透射电镜表明, EMCN分散良好, 粒径15-40 nm. 吸附实验表明, AO7和AO10最佳吸附分别在pH 4.0和pH 3.0. EMCN具有粒径小和高表面活性, 因此吸附速率快. 吸附平衡符合Langmuir模型, AO7和AO10的最大吸附容量分别为3.47和2.25 mmol·g^-1. 热力学分析表明吸附过程放热, 且能自发进行. EMCN可用NH⁴OH/NH⁴Cl (pH 10.0)溶液再生并可重复使用.     

磁性壳聚糖微球对牛血清白蛋白的吸附性能

在微乳液体系中, 以戊二醛为交联剂制备了磁性壳聚糖纳米粒子(Fe₂O₃-CS). 采用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(IR)、振动样品磁强计(VSM)等手段对纳米粒子进行表征. 结果表明, 纳米粒子的粒径在40 nm左右, 分散性良好, 具有较好的磁响应性能. 以碳二亚胺(EDC)为活化剂, 研究了Fe₂O₃-CS纳米粒子对牛血清白蛋白(BSA)分子的吸附性能, 并使用原子力显微镜(AFM)、紫外分光光度计(UV)进行表征. Fe₂O₃-CS粒子对BSA 的吸附大致符合Langmuir吸附模型, 298 K时饱和吸附量约为250 mg·g^-1, 吸附常数为0.007 L·mg^-1. 将BSA-粒子分散在不同pH的缓冲溶液中, 研究BSA-粒子复合物的稳定性. 用聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS-PAGE)对结果进行表征, 发现在碱性条件下BSA分子能从磁性粒子表面脱附下来.     

Preparation and Kinetic Modeling of Cross-Linked Chitosan Microspheres Immobilized Zn(II) for Urea Adsorption

The preparation of Zn(II)-immobilized glutaraldehyde-crosslinked chitosan microspheres which was modified with epichlorohydrin, tetraethylenepentamine, and bromoacetic acid was presented in this work. The Zn(II)-immobilized value of the microspheres (Ac-TEPA-CS) is 43.6 mg g^?1, which is higher than the blank microspheres. The adsorption of urea onto Zn-Ac-TEPA-CS was studied in a batch system. Langmuir and Freundlich adsorption models were applied to describe the experimental isotherm and isotherm constant, and the kinetic of adsorption process were estimated. These data fits well with Langmuir isotherm and also indicated that the adsorption process is exothermic and follow the pseudo-second-order kinetics. The adsorption capacity depends upon the pH, the temperature and the initial concentration of urea. It observed that Zn-Ac-TEPA-CS could be repeatedly used by elution and regeneration without significant loss of adsorption capacity.     

红麻纤维改性及其对Ni2+、Cu2+、Cd2+的吸附性研究

向天然纤维链上吸附性功能基制得的改性纤维不仅对金属离子的吸附容量,而且能应用于废水处理和环境保护等诸多领域。如果将大量废弃残麻接枝改性为对应吸附材料,并用于治理废水污染,则更具“双废开发,双废利用”价值。我们以信阳盛产的红麻纤维为母体,选取4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚为功能基,在相关工作基础上,制备了4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚基红麻纤维。同时,测试红麻纤维对Ni^2 、Cu^2 、Cd^2 的吸附性能,探讨了吸附温度、时间及介质酸度等因素对吸附的影响。     

壳聚糖及其衍生物对金属离子的吸附研究(上)

壳聚糖是一种天然高分子,在其分子结构的重复单元中有-NH2和-OH,因而对金属离子有较好地吸附和配位能力.本文较全面地综述了壳聚糖及其衍生物对金属离子的吸附性能,简述了它们与金属离子形成配合物的结构及吸附机理,并对其发展前景作了展望.其中上篇主要讲述了壳聚糖及其衍生物对金属离子吸附性能的研究进展.     

磁性壳聚糖硅胶复合微球的制备及其吸附Cu~(2+)的性能研究

以壳聚糖与正硅酸四乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法,用戊二醛辅助交联合成了磁性壳聚糖硅胶复合微球。通过红外光谱、扫描电镜、X-射线衍射等方法对磁性壳聚糖硅胶复合微球的形态和组成特性进行分析,制备的磁性复合微球中壳聚糖与硅胶材料复合均匀,材料粒径均一,机械强度较高。考察了制备的磁性壳聚糖硅胶复合微球对Cu~(2+)的吸附性能,结果表明微球对Cu~(2+)具有较好的吸附性能,吸附容量达到98.7mg/g。     

Remove of Heavy Metals(Cu2+, Pb2+, Zn2+ and Cd2+) in Water Through Modified Diatomite

At present, heavy metal pollution has become a major environmental problem, influencing the survival of human and other creatures. Developing heavy metal ion adsorbents, which are environment friendly, of low cost and good performance is one of the effective means to solve heavy metal pollution. Rich low-grade diatomite mineral, as raw material, was modified with calcium carbonate to improve the adsorption properties of diatomite for heavy metal ions. The effects of dosage(m), pH, adsorbing time(t), temperature(T) and concentration of adsorbent(c) on the removal rate of heavy metal ions(Cu²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺ and Cd²⁺) were studied. The results show that under the suitable conditions, T=15 ℃, c=1.5 mmol/L, m=10 g/L, t=60 min, in a weak acid environment, the removal effect of the four kinds of metal ions by modified diatomite is the best.     

赖氨酸修饰壳聚糖磁性超微载体的制备和表征

本文设计并合成了良好水溶性的赖氨酸修饰壳聚糖,并对制备工艺进行了优化.产物通过红外(FTIR)和核磁(1H-NMR)进行了表征,并将其作为壳层材料制备了赖氨酸修饰壳聚糖磁性超微载体.通过光电能谱(XPS)、透射(TEM)、激光粒度仪、X射线衍射(XRD)、磁性能测试(VSM)对载体进行了表征.结果表明,制备的赖氨酸修饰壳聚糖磁性超微载体表面带有大量的氨基(-NH2),粒径分布较为均一(100nm左右),形貌较为规则,并具有良好的超顺磁性,因而该载体具有更加良好的性能.     

Voltammetric Simultaneous Determination of Cu2+, Cd2+ and Pb2+ in Full Aqueous Medium Using Organic Nanoparticles of Disulfide Based Receptor

Disulfide based receptor was prepared using single step condensation reaction and suspended into organic nanoparticles to extend its practical application in aqueous samples. The prepared nanoparticles were used for the simultaneous recognition of three different metallic species (Cu²⁺, Cd²⁺, and Pb²⁺) in aqueous media through voltammetric studies. These metals can be determined simultaneously and without interferences from any of the other potential interferent metal ions, as different signals are displayed in cyclic as well as differential pulse voltammograms, with a detection limit of 193.0 nM for Cu²⁺, 52.0 nM for Cd²⁺ and 32.0 nM for Pb²⁺. The study was extended to real sample analysis by preparing the artificial mixtures of said metal ions.     

水稻秸秆的改性及其对重金属Cu2+的吸附

重金属Cu2+可直接或间接危害人体,作为天然吸附剂的农业废弃物因价廉易得、来源广泛、吸附高效等优点备受青睐。本文选用水稻秸秆（RS）为吸附原料,分别经酸、碱改性后得到H2SO4-RS和NaOH-RS,通过FT-IR、SEM和BET对改性前后吸附材料的表面官能团、表观形貌和结构等理化性质进行分析,考察投加量、吸附时间、初始Cu2+浓度和离子强度对吸附效果的影响,并结合吸附动力学、吸附等温线和热力学模型对吸附过程进行探讨。结果表明：改性水稻秸秆对Cu2+达到吸附平衡所需的投加量和时间较之未改性RS大大减少,去除率由42.0%分别提升至85.9%（H2SO4-RS）和90.0%（NaOH-RS）;随初始Cu2+浓度和离子强度的增大,RS的吸附性能显著降低,H2SO4-RS有所降低,而NaOH-RS只是稍有下降,NaOH-RS对150 mg/L含Cu2+溶液的去除率仍达到84.2%,离子强度cNaCl = 0.1 mol/L时去除率维持在86.1%。吸附动力学和吸附等温实验表明水稻秸秆对Cu2+的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型;热力学分析显示,相同温度下RS、H2SO4-RS和NaOH-RS吸附Cu2+过程的ΔG逐渐减小,且改性后两种吸附剂的ΔG均小于0,ΔH由改性前的正值转变为负值,说明水稻秸秆改性后吸附Cu2+的自发性更强,为自发的放热过程。