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本课题选用天然高分子壳聚糖为原料,通过化学改性制得新型羧甲基-聚胺化两性壳聚糖衍生物,不仅保留了壳聚糖固有的无毒无害、生物相容性、可降解性等优良性能,而且水溶性好,应用领域更为广泛。本论文研究了羧甲基-聚胺化壳聚糖(DETA-CMCHS)与模拟染料溶液、两种混合染料溶液,以及与实际印染废水的相互作用,以期对实际应用提供理论指导。1.羧甲基-聚胺化两性壳聚糖衍生物的制备:选用对亲核取代反应有活化作用的非质子溶剂二甲亚砜代替文献常用溶剂异丙醇,在碱性条件下将壳聚糖与氯乙酸反应,制备了羧甲基壳聚糖,再经环氧氯丙烷交联和二乙烯三胺胺化改性,最终得到一种既有羧基又有较高胺含量的新型两性壳聚糖衍生物,探索了羧甲基化、交联、胺化反应的最佳实验条件。元素分析结果表明羧甲基-聚胺化两性壳聚糖的羧甲基化度为1.39,胺化度为0.71。红外和核磁谱图表明壳聚糖发生了羧甲基及聚胺化反应。2. DETA-CMCHS与模拟单一染料废水的相互作用:探讨了不同pH和吸附剂添加量对活性蓝(RB2)和活性黄(RY86)的脱色率和吸附容量,考察了不同初始条件DETA-CMCHS对单一染料的吸附动力学、热力学和吸附平衡的影响。结果表明:(1) pH=3时,DETA-CMCHS对两种染料的吸附量均达到最大,脱色效果最好;(2)两种染料的吸附量和脱色率不成正比关系,随着吸附剂添加量的增加,吸附量减少而脱色率增加;(3)活性蓝(RB2)和活性黄(RY86)在DETA-CMCHS上的吸附属于准二级吸附,为化学控速过程,主要受静电引力控制;(4)活性蓝(RB2)和活性黄(RY86)在DETA-CMCHS上的吸附可以用Langmuir和Freundlich等温式来表述;(5)两种染料在DETA-CMCHS上的吸附是自发进行的不可逆的放热过程。3. DETA-CMCHS与模拟两种染料溶液的相互作用:对两种染料同时加入和不同顺序加入的吸附动力学和吸附平衡进行了研究和探讨。结果表明:(1)一种染料的质量浓度固定时,相同或不同顺序加入另一种染料,随着加入另一种染料质量浓度的增大,会降低第一种染料的吸附量,其中活性黄(RY86)吸附量的降低尤为明显;(2)先加入第一种染料对第一种染料的吸附量和吸附竞争系数要高于先加入第二种染料对第一种染料的吸附量和吸附竞争系数,且提高的幅度随活性蓝(RB2)和活性黄(RY86)初始质量浓度的增加而增大,这种影响对活性蓝(RB2)更为明显;(3)两种染料在DETA-CMCHS上的竞争吸附等温线与Langmuir等温式有较好的相关性。4. DETA-CMCHS与实际印染废水的相互作用:考察了DETA-CMCHS处理印染废水的正交实验,比较了CTS,CMCHS和DETA-CMCHS对废水污染物的去除性能,探讨了不同初始条件下,DETA-CMCHS对废水化学需氧量(COD)的降解动力学,吸附平衡和热力学的影响。结果表明:(1)正交实验去除废水色度和COD的最佳条件为:pH = 2,废水加入量90 mL,搅拌时间40 min,吸附剂添加量160 mg/L;(2)不同pH下,废水色度和COD去除率大小顺序依次为DETA-CMCHS > CMCHS > CTS;(3)不同pH和离子强度下的COD降解数据符合一级降解动力学模型;(4) DETA-CMCHS对废水COD的吸附平衡数据可以用Langmuir和Freundlich等温式来描述;(5)废水在DETA-CMCHS上的吸附为放热过程,温度升高和初始COD浓度增大不利于吸附的进行。