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表面活性剂广泛用于化工业,制药业,餐饮业,石油回收和造纸行业。据估计,阴离子表面活性剂(LAS)约占全球表面活性剂产量的60%,在其中最常见的是十二烷基苯磺酸钠(SDBS)。由于其难以生物降解的特性,因此它可以在环境中长时间保留,如果不加以处理,会造成环境污染。壳聚糖是一种价格低廉,储量丰富且可生物降解的天然多糖。当前壳聚糖的应用包括药物递送,化妆品和组织工程等,在水处理和净化领域也引起了越来越多的关注。但壳聚糖材料的应用仍然面临化学不稳定和机械强度低等问题。本文以钙改性季铵化壳聚糖微球来制备一种环保型吸附剂,用来高效吸附阴离子表面活性剂。论文主要研究内容如下:在酸性条件下,壳聚糖中的氨基会质子化而带正电,对阴离子表面活性剂具有较高的吸附能力。但是,壳聚糖的吸附能力受限于酸性条件,而且其化学稳定性低,比表面积小,限制了其吸附性能。为了克服这些缺点,使用戊二醛(GA)将壳聚糖交联成稳定的微球结构CS-M。通过研究发现,阳离子金属离子Ca2+可显著降低阴离子表面活性剂在水中的溶解度。因此,通过乳化交联法,将Ca Cl2包裹在壳聚糖微球内。然后使用(3-氯-2-羟丙基)三甲基氯化铵(CTA)改性壳聚糖,来改善其对于p H的依赖性和对阴离子表面活性剂的吸附能力。在制备的过程中,通过骤冷在CS@Ca@CTA表面形成褶皱,来增加对污染物的捕获能力。在水溶液的p H为3.0的实验条件下,CS@Ca@CTA在240 min内的饱和吸附容量达到2300mg g-1。在6次吸附-解吸之后,吸附容量仍能保持80%。此外,吸附等温线和动力学分别能用Langmuir模型和伪二级动力学模型很好地描述。热力学参数表明,CS@Ca@CTA对LAS的吸附过程是吸热且自发的。在以上的研究中发现,氨基在壳聚糖的结构中是至关重要的,因此通过环氧氯丙烷作为桥连剂,将乙二胺基团接枝在壳聚糖分子链上来增加氨基含量,使CS@Ca有了进一步功能化的能力来制备了ECS@Ca@CTA。通过各种表征分析发现,多次改性以及Ca Cl2的掺入会导致壳聚糖原来有序的结构被破坏,结晶度降低。而且,Ca2+和R-N+(CH3)3在壳聚糖之间的静电排斥作用减弱了壳聚糖分子中的氢键相互作用。使污染物质更容易渗透到ECS@Ca@CTA分子链内部,可以提高一定的吸附性能。因此,ECS@Ca@CTA会通过协同作用以多种方式来吸附阴离子表面活性剂,在p H为3.0的条件下,240 min内的饱和吸附能力为2430 mg g-1。且在p H为7的环境下饱和吸附容量也可达到1967 mg g-1,同时具有很好的循环使用能力,这相比于单独的壳聚糖的提升是巨大的。