改性殼聚糖在環(huán)境痕量元素及其形態(tài)分析中的應(yīng)用.pdf

1、環(huán)境問題是全球共同關(guān)注的一個熱點，對環(huán)境污染物的監(jiān)測分析已成為當(dāng)今分析化學(xué)領(lǐng)域的一大熱門。在各種環(huán)境污染物中，環(huán)境痕量元素由于其對生命物質(zhì)的營養(yǎng)和毒害雙重作用而廣受重視。環(huán)境痕量元素的生物有效性和毒性大小不僅與其總量有關(guān)，更主要取決于其存在的化學(xué)形態(tài)。對環(huán)境痕量元素進行形態(tài)分析對于掌握其毒性和了解其生物有效性具有重大的現(xiàn)實意義，元素形態(tài)分析目前已成為分析化學(xué)的一個前沿研究課題。
　　環(huán)境痕量元素由于其含量非常低，一般在分析測定前都

2、要進行預(yù)富集分離，常用的預(yù)富集分離技術(shù)有萃取、共沉淀、離子交換、吸附等。利用生物吸附劑吸附的預(yù)富集分離方法由于其取材來源廣、成本低、操作簡單而吸引了眾多研究者的興趣。殼聚糖(CTS)就是這樣的一種生物吸附劑，關(guān)于殼聚糖已有大量研究報道，但是將改性殼聚糖應(yīng)用于痕量元素形態(tài)分析的研究卻比較少。本論文以殼聚糖的改性及其在環(huán)境痕量元素形態(tài)分析中的應(yīng)用為研究內(nèi)容，主要工作和創(chuàng)新點如下:
　　(1)、合成了二乙烯三胺交聯(lián)殼聚糖(DCCTS)，

3、并將其應(yīng)用于無機硒和砷的形態(tài)分析。利用紅外光譜和掃描電鏡對DCCTS進行了結(jié)構(gòu)表征，研究了DCCTS對Se(Ⅵ)和Se(Ⅳ)、As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附行為，結(jié)果表明，在pH=3.6時，DCCTS對Se(Ⅵ)的吸附率達94％，對Se(Ⅳ)的吸附率只有5％左右，所以在pH=3.6時，DCCTS能選擇性富集分離Se(Ⅵ);在pH=3.0時，DCCTS對As(Ⅴ)的吸附率達96％，對As(Ⅲ)的吸附率小于10％，所以在pH=3.0時，DCC

4、TS能選擇性富集分離As(Ⅴ)。以DCCTS為富集分離劑，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)和石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）為檢測手段，分別測定了環(huán)境水樣中Se(Ⅵ)和Se(Ⅳ)、As(Ⅴ)和As(Ⅲ)形態(tài)，獲得了滿意的結(jié)果。
　　(2)、制備了氯化膽堿接枝殼聚糖(HGCTS)，并將其應(yīng)用于無機鉻的形態(tài)分析。研究了HGCTS對Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附行為，結(jié)果表明，在pH=4.0時，HGCTS對Cr(Ⅵ)的吸附率

5、達97％，對Cr(Ⅲ)的吸附率只有5％左右，所以在pH=4.0時，HGCTS能選擇性富集分離Cr(Ⅵ)。HGCTS對Cr(Ⅵ)的吸附機理為靜電引力和離子交換作用，吸附符合Langmuir模型和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。以HGCTS為富集分離劑，火焰原子吸收光譜法為檢測手段，構(gòu)建了一種新的測定環(huán)境水樣中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)形態(tài)的方法。
　　(3)、制備了氨基硫脲接枝殼聚糖(AGCTS)，并將其應(yīng)用于Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)的形態(tài)分析。研究了

6、AGCTS對Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)的吸附行為，結(jié)果表明，在pH=3.3時，HGCTS對Mn(Ⅶ)的吸附率達96％，對Mn(Ⅱ)的吸附率只有4％左右，所以在pH=3.3時，AGCTS能選擇性富集分離Mn(Ⅶ)?？疾炝巳芤簆H、溫度和接觸時間等因素對吸附的影響。以AGCTS為富集分離劑，石墨爐原子吸收光譜法為檢測手段，構(gòu)建了一種新的測定環(huán)境水樣中Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)形態(tài)的方法。
　　(4)、合成了氨基乙酸交聯(lián)殼聚糖(ACCTS)，并

7、將其應(yīng)用于Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的形態(tài)分析。研究結(jié)果表明，未用吡咯烷二硫代氨基甲酸銨(APDC)絡(luò)合時，ACCTS對Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的吸附率都不高，用APDC絡(luò)合后，在pH=5.0時，ACCTS對Sb(Ⅲ)-APDC的吸附率達98％，而對Sb(Ⅴ)-APDC的吸附率小于10％，所以，用APDC絡(luò)合后，在pH=5.0時，ACCTS能選擇性富集分離Sb(Ⅲ)。以ACCTS為富集分離劑，石墨爐原子吸收光譜法為檢測手段，構(gòu)建了一種新的測定

8、環(huán)境水樣中Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)形態(tài)的方法。
　　(5)、合成了鐵(Ⅲ)模板-硫脲交聯(lián)殼聚糖(Fe(Ⅲ)-TCCTS)，考察了Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)在Fe(Ⅲ)-TCCTS上的吸附行為。研究結(jié)果表明，F(xiàn)e(Ⅲ)-TCCTS對Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)的吸附行為非常相似，但對Fe(Ⅲ)的吸附容量比Fe(Ⅱ)大，吸附符合Langmuir模型和準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。Fe(Ⅲ)-TCCTS能選擇性吸附Fe(Ⅲ)，可將其應(yīng)用于除去廢水中的鐵離子。<