论文部分内容阅读
壳聚糖是天然高分子化合物,具有无毒性,亲水性,生物相容性,生物可降解性等性质。因为其分子表面含有大量的游离氨基和羟基,所以对重金属离子、某些蛋白质、淀粉等具有较强的吸附和螫合作用。近年来,壳聚糖作为一种廉价有效的吸附剂,受到了人们极大的关注。而正是因为其分子中含有大量氨基,容易结合溶液中的H+而被质子化,易溶于酸性溶液而流失,因此作为吸附剂的应用受到了限制。本文对壳聚糖进行了硫脲基、羧基与EDTA化学改性,提高了吸附剂的吸附能力和稳定性,拓宽了其适用范围。用制成的交联壳聚糖包覆磁性Fe3O4纳米颗粒,利用磁性分离技术,实现了吸附剂与废水溶液的快速分离。此外,本文还进一步制备了Pb2+印迹的磁性壳聚糖纳米材料,以提高吸附剂对模板离子的选择性。具体的研究内容及结果如下：1.磁性Fe3O4纳米颗粒的合成与表征用化学共沉淀法制备了磁性较强的Fe3O4纳米粒子。用扫描电子显微镜(SEM)观察Fe3O4颗粒的形貌和粒径,结果显示所制备的Fe3O4纳米粒子为球形、粒径均一,约为为20-30nm；用X-射线粉末衍射仪(XRD)研究了物质的结构,分析结果表明,所制备的Fe3O4为单一纯相,具有反尖晶石型晶体结构。2.改性磁性壳聚糖纳米材料的合成与表征通过反应制得了硫脲基、羧基与EDTA改性磁性壳聚糖纳米材料。用扫描电子显微镜(SEM)观察微球的形貌和粒径,用红外光谱仪(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)及热重法(TG)研究了其物质结构及及组成特征。测试结果表明：合成的吸附材料粒为球形,粒径均一、平均粒径约为80-90nm,实现了对磁性壳聚糖的硫脲基、羧基与EDTA改性。3.改性磁性壳聚糖微球的吸附性能研究研究了两种磁性壳聚糖吸附材料对Pb2+的吸附能力,考察了环境因素对其的吸附性能影响。结果表明两种吸附材料均能够在较短短时间内达到饱和吸附,EDTA修饰磁性壳聚糖纳米材料具有更强的吸附能力。4.印迹磁性交联壳聚糖的制备与吸附研究制备了Pb2+迹印改性磁性壳聚糖纳米吸附剂。研究表明,所制备的Pb2+印迹改性磁性壳聚糖纳米吸附剂具有选择性高,再生条件简单,稳定性好(不容易稀酸),重复利用率高等优点