交联壳聚糖对重金属离子吸附性能的研究进展

壳聚糖分子中含有大量的氨基和羟基,可以进行多种化学改性.本文综述了四类交联剂(醛类、环氧氯丙烷、聚乙二醇类以及冠醚)交联壳聚糖对重金属离子的吸附研究进展.从吸附剂在酸性条件下的稳定性、对某种或者某些离子的选择吸附性能、吸附容量以及可再生能力等方面讨论了各种吸附剂的性能.此外,加强吸附机理研究是今后研究的方向之一.     

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.     

硅胶负载壳聚糖树脂的制备及其对金属离子的吸附性能

将壳聚糖（ＣＴＳ）负载于层析硅胶上，然后于乙二醇中用Ｂ－６３树脂对其进行化学交联，合成了标题化合物（Ｓｉ－ＢＣＴＳ）。研究了ＣＴＳ的浓度、碱的浓度、交联剂的用量及时间等条件对树脂的负载率及时间等因素对金属离子的吸附性能的影响。考察了时间对上述树脂对 Ｃｕ２＋、 Ｎｉ２＋、 Ｚｎ２＋、 Ｃｏ２＋的吸附量的影响。结果表明：１）最佳合成条件是：温度为１２０℃，反应时间为５ｈ，－ＮＨ２与环氧基的比例为１～２： ２～１． ２）上述树脂具有吸附速度快、沉降迅速和对金属离子吸附性能好等特点，其对Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｏ２＋的吸附量分别可达到０．４５～０．７５，０．３４～０．６４， ０．０１～０．０２，０．０８～０．２１ｍｍｏｌＭ２＋／ｇ ｒｅｓｉｎ．     

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。     

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.     

羧甲基壳聚糖吸附痕量汞研究

研究羧甲基壳聚糖对Hg^2＋的吸附作用, 探讨了溶液的pH、反应时间、温度、样品体积、共存组分等因素对吸附率的影响. 实验表明, 在pH＝4时, 羧甲基壳聚糖对Hg^2＋的吸附性能很好, 其饱和吸附容量为140 mg/g, 方法的相对标准偏差为8.5%. 用于实际水样分析时, 回收率达94%以上.     

羧甲基壳聚糖对亚铁离子的吸附

壳聚糖是由甲壳素经脱乙酰基后得到的一种天然高分子氨基多糖 ,它是金属离子的良好配体 ,其配合物在工业、农业、食品、环保、医药等方面的应用已有许多研究 [1～ 4 ] .脱乙酰基后的壳聚糖溶解性有很大改善 ,但仍只能溶于酸或酸性水溶液 ,限制了它的推广应用 .通过化学改性的羧甲基壳聚糖 ( CMCS)具有良好的水溶性、保湿性、乳化性 ,其分子中含有— OH、— NH2 、—COOH等基团 ,能有效络合金属离子 [5] .人体对壳聚糖 -亚铁络合物的吸收远远大于传统的 Fe SO4 药物 [6 ] ,壳聚糖及其衍生物与 Fe2 的络合物有可能用于治疗缺铁性贫血 …     

羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附性能研究

本文研究羧甲基壳聚糖对Pb^2 的吸附作用,探讨反应时间,离子强度,溶液的PH值、羧甲基取代度,温度等因素对吸附性能的影响,结果表明羧基是吸附Pb^2 的主要活性基团,羧甲基壳聚糖对Pb^2 的饱和吸附量为3．1083mmol/g,吸附Pb^2 的能力比壳聚糖,水溶性低聚壳聚糖强。     

茶叶对水中重金属离子吸附性能的研究

本文探讨了用甲醛处理过的茶叶对水中Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni等离子的吸附性能,绘制出吸附等温线,并由Langmuir曲线求出吸附平衡常数b及饱和吸附量q_∞。由Freundlich式求出两个经验常数k和I/n。初步分析了吸附机理。进行了处理茶与未处理茶及活性炭的比较。考察了pH及氨水、抗坏血酸,EDTA等络合剂存在时处理茶对重金属离子吸附能力的影响。用原子吸收测定6～8次,各离子相对标准偏差为0.7～3.5％。     

交联羧甲基壳聚糖吸附痕量汞研究

研究了交联羧甲基壳聚糖对Hg2 的吸附作用,探讨了溶液的pH值、反应时间、温度、样品体积、共存组分等因素对其吸附性能的影响.实验表明,在pH=5时,羧甲基壳聚糖对Hg2 的吸附性能很好,吸附率可迭95%以上,并且具有良好的重复使用性能,其吸附行为满足Langmuir等温式,饱和吸附容量为125.1mg/g,方法的相对标准偏差为7.8%.用于分析实际水样时,回收率达96～以上.     

THE THEORETICAL STUDY OF ADSORPTION OF METAL IONS ON CHITOSAN

1. INTRODUCTION Chitin, the most abundant natural amino polysaccharide and estimated to be produced annually almost as much as cellulose, is well known to consist of 2-acetamido-2-deoxy-β-D- glucose through α, β(1→4) linkage. Chitin is the major source of surface pollution in coastalareas. Chitosan is the N-deacetylated derivative of chitin and their structures are shown in Fig. 1. Fig. 1 Structures of Chitin and Chitosan Because of the excellent properties such as biocompatibility…     

THE THEORETICAL STUDY OF ADSORPTION OF METAL IONS ON CHITOSAN

The interactions between metal ions such as Zn2+, Pb2+, Mn2+, Hg2+, Cd2+, Ni2+ and chitosan have been investigated using the model cluster model method and density functional method. Full optimization and frequency analysis of all cluster models have been performed employing B3LYP hybrid method at 3-21G basis set level except metal ions which were invoked to use effective core potential (ECP) method. The energy changes, and the main structural parameters have been obtained during the theoretical study of the adsorption of metal ions on the chitosan. The calculations showed that the coordination modes of metal ions with chitosan models were different, the geometries of Mn2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Pb2+ ions coordinated with two nitrogen atoms and two oxygen atoms were distorted tetrahedral, while the square planar structure of Ni2+ coordinated two nitrogen atoms and two oxygen atoms was observed. The heat of reaction between six metal ions and chitosan models showed the order: Mn2+ ＞Ni2+ ＞Zn2+ ＞Pb2+ ＞Hg2+ ＞Cd2+, this suggested that the coordination strength of Mn2+ ＞Ni2+ ＞Zn2+ ＞Pb2+ ＞Hg2+ ＞Cd2+.     

载双硫腙螯合纤维制备及富集重金属离子研究

合成了一种聚苯乙烯基载双硫腙 (DzS) 螯合纤维,研究了该纤维对4种重金属离子的螯合性能,讨论了吸附酸度、吸附时间等对4种重金属吸附性能的影响,选择了适当的反应条件,得出了该螯合纤维对重金属离子吸附量及选择性大小顺序:Pd(Ⅱ)>Cu(Ⅱ)>Co(Ⅱ)>Cd(Ⅱ),指出该纤维与石墨炉原子吸收分光光度测定法结合,可成功地应用于环境检测天然水样中的重金属离子.     

球形壳聚糖树脂制备方法及吸附性能研究

本文采用滴加成球法制备球形壳聚糖树脂,对影响壳聚糖树脂粒径分布的多种因素进行了研究。研究了用戊二醛,环氧氯丙烷及乙二醇环氧丙基醚作交联剂时,不同交联剂对树脂吸附Ｎｉ＾２＋、Ｃｕ＾２＋、Ｚｎ＾２＋的吸附动力学曲线及吸附等温线的影响。研究了ｐＨ值,颗粒粒径、离子强度对吸附容量的影响。     

改性生物凝胶对重金属离子的吸附性能研究

以桔子汁加工残渣为原料,制备钙型和氢型生物凝胶作为吸附剂,用于去除水溶液中的重金属离子.结果表明,上述凝胶在水溶液中稳定性较好,对重金属离子的吸附性能优良.钙型凝胶的吸附选择性顺序为:Fe3 ＞Pb2 ＞Cd2 ＞Zn2 ,饱和吸附容量分别为:Pb2 、Cd2 、Zn2 均为约1.1mmol/g、Fe3 为1.5mmol/g;氢型凝胶的吸附选择性顺序为:Pb2 ＞Zn2 ＞Cd2 .钙型凝胶对Fe3 的吸附行为明显不同于氢型凝胶,钙型凝胶以离子交换机理以及Fe3 与Ca2 之间的共沉淀作用为主;而氢型凝胶对Fe3 的吸附则以离子交换机理为主.     

氮杂冠醚接枝壳聚糖的合成及其对金属离子的吸附性能

本文利用壳聚糖Ｃ２位上活泼的氨基先与苯醛反应制备成保护氨基的Ｓｃｈｉｆｆ碱壳聚糖,再将含环氧基的氮杂冠醚接枝到壳聚糖的Ｃ６位上,制得含Ｓｃｈｉｆｆ碱的氮杂冠醚壳聚糖,随后使其在一定条件下脱去苯甲醛,合成了一种含氮杂冠醚功能基的新型壳聚糖衍生物,研究了其重金属离子Ｐｂ＾２＋,Ｃｕ＾２＋、Ｃｒ＾３＋、Ｃｄ＾２＋的静态吸附性能。结果表明,该吸附剂对重金属离子具有较强的吸附能力,在Ｐｈ＾２＋、Ｃｕ＾２＋、     

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。     

巯基树脂对重金属离子的吸附性能

研究了自合成的巯基树脂对重金属离子Pb^2 、Cu^2 、Cd^2 ．Ni^2 、Co^2 的吸附容量、吸附动力学、等温吸附过程等静态吸附性能，同时研究了影响吸附的因素和吸附机理．结果表明，该树脂对软酸型重金属离子吸附容量高．pH=5．0-5．7，低温有利于吸附，树脂对各重金属离子等温吸附在实验浓度范围内均符合Langmuir和Freundnch方程．吸附机理研究表明，巯基与重金属离子发生了离子交换和配位反应，化学吸附起支配作用。     

麦麸对重金属离子的吸附性能研究

以麦麸为天然吸附剂,从水溶液中去除重金属离子.实验表明,麦麸对重金属离子有优良的吸附性能.在约10min内达到吸附平衡,吸附容量分别为:Hg2 70mg/g、Pb2 63mg/g、Cd2 21mg/g、Cu2 15mg/g、Ni2 13mg/g及Cr3 9.3mg/g;吸附速率很快,并且对上述金属离子有良好的选择性.