壳聚糖基磁性树脂对Au^3＋和Ag^＋的吸附特性——Ⅰ吸附平衡和动力学研究

利用反相乳液分散-化学交联法制备磁性壳聚糖微球(TMCS),并经硫脲改性,用于吸附水溶液中Au3 和Ag .用光学显微图、红外图谱(FTTR)、X射线衍射(XRD)等对吸附剂进行了表征.考察了TMCS对Au3 和Ag 的吸附特性.结果表明,等温吸附线可用Langmuir模型拟合,饱和吸附容量分别为:Au3 3.53mmol/g;Ag 1.98 mmol/g.二者的吸附容量均随pH升高而增加.吸附动力学可用拟二级模型拟合.双组分吸附实验表明,TMCS对Au3 和Ag 有良好的吸附选择性.     

壳聚糖基磁性树脂对Au~(3 )和Ag~ 的吸附特性I吸附平衡和动力学研究

利用反相乳液分散-化学交联法制备磁性壳聚糖微球(TMCS),并经硫脲改性,用于吸附水溶液中Au3 和Ag 。用光学显微图、红外图谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等对吸附剂进行了表征。考察了TMCS对Au3 和Ag 的吸附特性。结果表明,等温吸附线可用Langmuir模型拟合,饱和吸附容量分别为:Au3 3.53mmol/g;Ag 1.98mmol/g。二者的吸附容量均随pH升高而增加。吸附动力学可用拟二级模型拟合。双组分吸附实验表明,TMCS对Au3 和Ag 有良好的吸附选择性。     

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。     

硫脲基纤维的制备及其对Au^3＋氧化还原吸附性能的研究

本文合成了一种硫脲基螯合纤维，其含硫量为２．９ｍｍｏｌ／ｇ，它对Ａｕ＾３＋的吸附量在９６０ｍｇ／ｇ（４０℃）。Ｘ射线衍射实验表明：纤维能把Ａｕ＾３＋还原成单质金，脱附实验结果表明溶液ＰＨ为１－２时，纤维对吸附态Ａｕ＾３＋的还原率达９０％以上；在扫描电子显微镜下可观察吸附态金聚集成粒状。文中还研究了该纤维吸附Ａｕ＾３＋量随溶液ＰＨ值、温度变化、吸附动力学规律，并对硫脲官能团的半波电值进行了表征。     

硫脲树脂的合成及其对金属离子的吸附性能

采用双(异硫氰酸甲酸)丁二酯分别与二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺单体进行加聚反应制得4种主链上含有硫脲基团的新型螯合树脂PETU-Ⅰ～PETU-Ⅳ。红外光谱分析表明,树脂中存在硫脲基团,树脂热稳定性和溶胀性能良好。用静态吸附法研究了PETU树脂对金属离子的吸附性能,4种树脂对Au(Ⅲ)的吸附容量分别为2.48、2.68、4.74和6.44mmol/g,对Ag(Ⅰ)的吸附容量分别为2.15、3.53、3.74和3.98mmol/g,对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等金属离子吸附容量低于0.36mmol/g;PETU-Ⅳ对Au-Cu和Au-Zn的分离因子>1000,PETU-Ⅱ对Ag-Cu和Ag-Zn的分离因子>10,说明树脂对Au(Ⅲ)、Ag(Ⅰ)具有较高的吸附容量和优良的吸附选择性。PETU-Ⅳ树脂重复使用5次,吸附容量无明显下降,说明树脂具有良好的重复利用性能。     

磁性壳聚糖微球用于酶的固定化研究Ⅱ磁性壳聚糖微球对脲酶的吸附及其酶学性质的研究

本文用磁性壳聚糖作为载体用吸附法对脲酶进行固定化研究。结果表明,磁性壳聚糖对脲酶的固载量与磁性壳聚糖微球的粒径、交联度及酶溶液的离子强度成反比;固定化脲酶和自由酶的最适温度分别为80℃和70℃,固定化脲的最适合pH值变化不大,固定化脲酶和自由酶的米氏常数km分别为0.00546mol/L和0.19mol/L。     

表面印迹纳米磁性壳聚糖的制备及对Cu(Ⅱ)的吸附研究

将壳聚糖与自制的纳米四氧化三铁反应,加入一定量的铜盐使其与壳聚糖络合,再用环氧氯丙烷交联,用酸洗脱铜离子,得到表面印迹的纳米磁性壳聚糖.考察了阴离子、交联剂浓度对铜印迹效果的影响.用振动磁力仪及透射电镜对样品的性质进行表征.研究了表面印迹的纳米磁性壳聚糖对Cu2 的吸附性能.研究结果显示,用硝酸铜印迹制备的表面印迹纳米磁性壳聚糖吸附剂平均粒径为25nm,饱和磁化强度为98.56emu/g,壳聚糖含量为18.7%.吸附剂吸附容量大,吸附速度快.在Cu2 初始浓度为3.91mmol/L,pH为5时,15min即达到吸附平衡,以壳聚糖计Cu2 的饱和吸附量为4.07mmol/g,比纯壳聚糖粉高2倍.在含Zn2 或Cd2 、Pb2 的二元体系溶液中,离子印迹吸附剂对Cu2 具有明显的选择吸附性,而未印迹的纯壳聚糖粉几乎没有选择性.吸附剂易回收,重复使用性好,重复使用4次后,吸附量约保留最初饱和吸附量的98%.     

良分散性磁性壳聚糖纳米粒子的制备及吸附性能研究

采用原位共沉淀法,在碱性条件下以环氧氯丙烷为交联剂,制备出了具有超顺磁性、分散性良好的磁性壳聚糖纳米粒子。用红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)对纳米粒子的组成、形貌和磁性能进行了表征。结果表明:用原位共沉淀法制备得到的磁性壳聚糖纳米粒子平均粒径约7nm,饱和磁化强度为73.5emu/g。与活性炭相比,磁性壳聚糖纳米粒子对偶氮染料具有很高的吸附容量和快速的吸附速率。     

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。     

新型吸附树脂对苯乙酸的吸附热力学研究

研究了苯乙酸在新型超高交联树脂AH、NDa-150和大孔吸附树脂(Amberlite XAD-4)上的平衡吸附数据，测定了288K、303K和318K温度下的吸附等温线，结果表明吸附过程符合Langmuir吸附等温方程。苯乙酸在AH、NDa-150上的吸附容量分别比在Amberlite XAD-4上的吸附容量最高高出90％、113％，这主要归因于AH、NDa-150表面的极性基团及树脂的微孔结构．Langmuir吸附等温线、相对吸附容量以及等量吸附焓变表明，苯乙酸在AH树脂上的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果．对苯乙酸被3种树脂吸附的吸附焓变、自由能变、吸附熵变也作了计算，并对吸附行为作了合理的解释。     

磁性壳聚糖的制备及其对三价锕系和镧系元素的吸附性能研究

通过将脱乙酰度为８５％的壳聚糖,包敷在由二阶和三阶的铁离子共沉淀制得的Ｆｅ３Ｏ４磁子表面,用环氧氯丙烷作为交联剂进行交联制成磁性壳聚糖（简称ＭＣ）,所得的ＭＣ的比表面积为８４．３ｍ＾２／ｇ,表观比重为０．６６６ｇ／ｍｌ。ＭＣ在硝酸介质中稳定,介质的ＰＨ大于２后,ＭＣ对金属离子有明显的吸附作用,在ＰＨ大于５后ＭＣ对镧系和锕系元素的吸附率为９５￣９９％。ＭＣ吸附金属离子的顺序是Ａｍ（Ⅲ）〉Ｃｍ（Ⅲ）〉     

磁性海藻酸钙-壳聚糖凝胶珠吸附La~(3+)性能研究

利用直接法和间接法制备磁性海藻酸钙-壳聚糖凝胶珠,并考察了磁性凝胶珠对La3+的吸附性能。结果表明,水相pH值、振荡时间、温度及金属离子浓度均对吸附效果有显著影响。在选定吸附剂用量为0.05g前提下,吸附最佳pH值为4.0;平衡振荡时间5h,吸附过程符合假二级动力学反应模型;两种磁性凝胶珠的最大吸附量分别为208.3和232.6mg/g;此吸附过程是一个放热的过程;吸附机理为阳离子交换和表面螯合机理,海藻酸盐上的羧基官能团在吸附过程中起主要作用;再生实验表明,磁性凝胶珠可以重复利用。     

壳聚糖交联不溶性腐殖酸小球吸附Pb(Ⅱ)的动力学研究

利用实验室自制的壳聚糖交联不溶性腐殖酸小球为吸附剂,研究其对Pb(II)吸附动力学行为.结果表明:当Pb(II)初浓度分别为50、150和250 mg/L时,吸附均在5h达平衡.而且Pb(II)的初浓度为50和150mg/L时,吸附速率可按一级反应处理.     

乙基纤维素磁性复合材料对溶液中铜离子的吸附性能

重金属离子对生态环境以及人类健康造成了严重的危害,因此处理水体中的重金属离子迫在眉睫。采用共沉淀法,以乙基纤维素为模版,将四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米颗粒与乙基纤维素复合,制备了乙基纤维素磁性复合材料（EC/Fe₃O₄）。探究了吸附添加量、溶液pH值和吸附时间等因素对溶液中Cu（Ⅱ）吸附过程的影响。结果表明,EC/Fe₃O₄表现出良好的吸附速率和吸附性能。吸附4 min,可达到吸附平衡状态。在Cu（Ⅱ）浓度为20 mg/L,pH=7,吸附时间为160 min条件下,EC/Fe₃O₄的单位吸附量q_e为76.98 mg/g,最大去除率为94.68%。在经过8次吸附循环后,单位吸附量为62.21 mg/g。     

壳聚精对铬离子(Ⅲ)的吸附研究

本文研究了结晶态与非结晶态的壳聚糖对Cr（Ⅲ）的吸附动力学和吸附等温线。结果表明，非结晶态的壳聚糖对Cr（Ⅲ）的吸附速率、吸附容量均大于结晶态的壳聚糖。结晶态的壳聚糖对Cr（Ⅲ）的吸附容量随其颗粒直径的增大而下降，而非结晶态的壳聚糖的颗粒大小对其吸附容量的影响不明显。钠、钾阳离子的存在，对壳聚糖分离Cr（Ⅲ）的效果几乎没有影响，但是EDTA存在时，会严重地阻碍壳聚糖对Cr（Ⅲ）的吸附作用。     

磁性阴离子交换树脂对水体中环丙沙星的吸附行为研究

制备不同Fe₃O₄含量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂为吸附剂,去除水环境中的环丙沙星(CPX),考察了不同Fe₃O₄含量的阴离子交换树脂对CPX的吸附行为。结果表明,树脂吸附使其准一级动力学和准二级动力学常数都有所增加,更符合一级动力学方程,R²>0.996,树脂中Fe₃O₄含量增加可增强吸附性能;Langmuir模型和Freundlich模型对系列树脂吸附CPX的过程均有较好的拟合效果,相关系数R²>0.93,树脂中Fe₃O₄含量的变化不会改变树脂对CPX的吸附机制;pH值<6.18时,吸附量逐渐增加,pH值在6～8之间时,吸附量最高,当pH>8.76时,吸附量下降明显。较高Fe₃O₄含量的磁性丙烯酸系阴离子交换树脂受NaCl影响较大。     

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.     

壳聚糖及其衍生物对重金属离子的吸附

壳聚糖的结构中含有大量的—NH₂和—OH,因此其对重金属离子有优良的吸附作用。但是作为天然高分子物质,壳聚糖的吸附性能又受到其自身物理形态、原料来源、脱乙酰度及体系pH值的影响,因此,对其进行物理和化学改性是提高壳聚糖吸附性能、扩大应用范围的必要手段。本文综述了壳聚糖的改性方法及其衍生物对重金属离子吸附作用的研究进展,并对其在重金属污染废水处理方面的前景作了展望。