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壳聚糖(CTS)是由甲壳素脱乙酰基得到的天然氨基多糖,作为一种吸附剂已广泛应用于从水溶液中分离和去除金属离子、染料和蛋白质以及废水的处理。壳聚糖容易结晶化,因此在水中的溶解度很小,这大大限制了它的应用。为克服壳聚糖的缺点,必须对壳聚糖进行化学改性。最近,微波辐射技术作为一种环境友好、高效率的加热方式广泛用于有机合成中。与传统加热方式相比,微波技术具有加热均匀,提高反应速率等优点。本研究将微波辐射技术应用于壳聚糖的改性工作中,用微波辐射代替传统加热方式,制备了一些新型的壳聚糖吸附剂,并进行吸附性能方面的研究。具体内容如下:1.活性炭-壳聚糖复合吸附剂及其吸附性能以壳聚糖和活性炭为原料,在微波辐射条件下,用苯甲醛对壳聚糖-NH2进行保护,与戊二醛进行交联反应,然后与活性炭进行复合,最后在稀盐酸中脱去用于保护氨基的苯甲醛,合成出新型的活性炭-壳聚糖复合吸附剂(ACCA)。用扫描电镜表征了吸附剂的表面形态。考察了该吸附剂对Pb2+和Cd2+的吸附性能。实验结果表明,ACCA和CTS对初浓度为0.025mol·L-1的Pb2+和Cd2+的吸附容量在pH=5时分别达到124.2 mg·g-1和66.74 mg·g-1,即ACCA比CTS对金属离子有更好的吸附能力。动力学研究表明,ACCA对Pb2+和Cd2+的吸附符合拟一级动力学。恒温吸附研究表明,其吸附模型符合弗伦德利等温式,而不是兰缪尔等温式。吸附热力学研究表明,吸附过程焓变ΔH<0和熵变ΔS>0,即吸附过程放热和降温有利于吸附。吸附剂的重复吸附性实验表明,金属离子的脱附率和吸附剂的容量维持率均较高,使用5次后脱附率超过82%,容量维持率接近90%。2.黄原酸化壳聚糖微球吸附剂及其吸附性能以壳聚糖为基体,在微波条件下用液体石蜡为乳化剂,司盘80为表面活性剂,将壳聚糖制成微球,然后用甲醛对壳聚糖-NH2进行保护,加入环氧氯丙烷与壳聚糖的OH基进行交联,之后在稀盐酸中脱去用于保护氨基的甲醛,最后以甲醇为溶剂,加入CS2与壳聚糖的NH2反应,得到黄原酸化壳聚糖微球吸附剂(XCMA)。考察了该吸附剂对Cu2+和Pb2+的吸附性能。结果表明黄原酸化壳聚糖微球吸附剂比壳聚糖的吸附性能更好。XCMA对初浓度为0.001mol·L-1的Cu2+和Pb2+离子的吸附容量在pH=5时分别达到27.64和29.18 mg·g-1。吸附动力学结果表明,XCMA对Cu2+和Pb2+的吸附符合拟二级动力学。