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重金属的污染,特别是含Cd(Ⅱ)废水污染非常严重,用壳聚糖处理含Cd(Ⅱ)废水是一重要研究课题,本文测定了壳聚糖的离解平衡常数,研究了多孔性壳聚糖凝胶小球及交联壳聚糖吸附剂的制备,吸附Cd(Ⅱ)性能及吸附机理。可以得到以下几个结论: (1) 壳聚糖的离解平衡常数pKa用Katchalsky’s方程描述,pKa值与溶液中的离子强度和种类有关,当溶液中存在不同离子时,其值分别为:6.170、6.382(0.1mol·L-1NaCl)、6.390(0.1 mol·L-1KCl)、6.592(0.5mol·L-1NaCl)、6.725(0.5mol·L-1KCl)。 (2) 制备直径1~3mm壳聚糖凝胶小球的最佳条件是:4%壳聚糖-4%乙酸溶液;实验温度为20~25℃;氢氧化钠沉淀浴浓度为0.5~2.5mol/L。 (3) 用X射线光电子光谱法(XPS)测定壳聚糖和壳聚糖-Cd2+络合物表面C、O及N原子的结合能及组成,氮原子的化学位移表明氨基是吸附活性基团,壳聚糖对Cd(Ⅱ)的吸附是物理吸附和化学吸附的共同结果。 (4) 制备交联壳聚糖的反应分为两步:环氧氯丙烷与壳聚糖反应的物质的量之比为0.75,反应温度30℃,反应时间3h,得到中间产物;再按中间产物6g与1ml多乙烯多胺的比例进行交联,反应温度60℃,反应时间5h,最终得到耐酸、可再生、吸附量为213mg/g交联壳聚糖吸附剂。 (5) 利用红外光谱对壳聚糖原始凝胶小球、壳聚糖与环氧氯丙烷反应的中间产物以及与多乙烯多胺交联的壳聚糖吸附剂的结构进行了表征。 (6) 研究了影响壳聚糖衍生物吸附Cd(Ⅱ)的因素,pH值3.5以下几乎对Cd(Ⅱ)无吸附能力,pH值在3.5~5.5之间,随pH升高吸附量增大,而且吸附量受pH值影响较大,pH值在5.5~7.0时吸附量基本不变,pH值低于3.5可再生吸附剂:吸附剂对Cd(Ⅱ)的吸附量随溶 北京下七口二大学闷灭创匕论文液中NaCI浓度增大而增加;吸附Cd(II)速度非常快,4h达到吸附平衡。 (7)固定床吸附初步实验表明,交联壳聚糖吸附剂可应用一J几!‘一J收有毒重金属离子Cd(II),具有实际应用价值。