改性殼聚糖及其對(duì)水體重金屬Cu、Cd的吸附研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，各種重金屬污水都排入水體中，造成水體的重金屬污染情況日漸嚴(yán)重。重金屬在水體中不易被降解，毒性大，進(jìn)入生物體內(nèi)易富集，且會(huì)對(duì)生物體造成各種器官的損傷和病變。因此，如何高效的治理重金屬?gòu)U水成為水處理研究的熱點(diǎn)。吸附法是一種操作簡(jiǎn)單、成本低、效果好的水體重金屬的處理方法。殼聚糖含有豐富的羥基和氨基而對(duì)重金屬物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附去除效果，但是由于其只溶解于弱酸性的環(huán)境中，機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性也較弱，很大程度的限制了其應(yīng)

2、用。殼聚糖和鐵螯合能增強(qiáng)殼聚糖的機(jī)械強(qiáng)度，巰基改性殼聚糖能增強(qiáng)其對(duì)陽(yáng)離子型的重金屬的吸附，和磁性Fe3O4結(jié)合形成核殼結(jié)構(gòu)能使反應(yīng)后殼聚糖迅速的從溶液中分離出來(lái)。因此，本文將殼聚糖和磁性Fe3O4結(jié)合制備核殼材料，并將巰基改性、煅燒改性等改性方法結(jié)合使用，制備得到的吸附材料用于去除水體中的重金屬。
　　本文利用了磁性Fe3O4具有很強(qiáng)的磁性和化學(xué)穩(wěn)定性，通過(guò)水油乳化法將殼聚糖包裹在磁性Fe3O4的外層，合成出Fe3O4@殼聚糖的核

3、殼結(jié)構(gòu)，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14％的NaOH和CS2對(duì)Fe3O4@殼聚糖進(jìn)行改性，改性后用于吸附鎘離子。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1）通過(guò)對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的研究，F(xiàn)e3O4@殼聚糖對(duì)Cd2+的吸附很好的符合了準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Langmuir等溫方程，且通過(guò)Langmuir等溫方程的擬合計(jì)算，得到Fe3O4@殼聚糖對(duì)Cd2+的飽和吸附容量達(dá)到197.8mg/g。2)在pH值為6時(shí)，吸附容量達(dá)到最大值，為95mg/g。3）水體中常見(jiàn)的離子的存在不會(huì)對(duì)

4、吸附造成影響。
　　本文將殼聚糖和三價(jià)鐵螯合，加強(qiáng)其化學(xué)穩(wěn)定性;巰基改性殼聚糖，增強(qiáng)其對(duì)陽(yáng)離子型的重金屬的吸附;管式爐煅燒殼聚糖，提高其機(jī)械強(qiáng)度。并將三種改性方法組合使用，綜合得到三種不同的改性吸附劑，用于對(duì)銅離子的去除。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1）三種吸附劑對(duì)Cu2+的吸附均很好的符合了準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Langmuir等溫方程，通過(guò)等溫方程的擬合計(jì)算，得到改性后的殼聚糖對(duì)Cu2+的最大吸附容量分別為412、293、267mg/g，均具有