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壳聚糖衍生物的合成及其对Cu~(2+),Pb~(2+)的吸附研究

天然多糖甲壳素及其脱乙酰基的产物壳聚糖,由于来源广泛、无毒无害、生物相容性好、易生物降解等优点,被广泛用于生命科学、医学和环境工程等领域。近十几年来,各国科学家都十分重视对壳聚糖及其衍生物的应用研究。作为吸附剂,壳聚糖具有良好的螯合吸附性能,可有效的去除工业废水中的重金属或回收溶液中的贵重金属,既可以避免二次污染,又可以回收资源,无论是对环境保护、自然资源的综合利用,还是促进国民经济的发展都具有非常重要的意义。但是壳聚糖耐酸性差、改性壳聚糖吸附量低、成本较高等,这些问题限制了壳聚糖作为吸附剂的进一步推广应用。为此,本文对新型改性壳聚糖吸附剂的合成条件以及改性后产品对金属离子的吸附性能进行研究。研究内容包括两个部分,主要结果如下:一、壳聚糖希夫碱产物的合成及其吸附性能研究首先,根据希夫碱反应的原理,在中性介质中使壳聚糖与香草醛反应生成壳聚糖希夫碱(VCG),并且研究反应时间、反应温度、原料的摩尔比和反应体系的pH值对VCG产率的影  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛科技大学
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氨基和羧基改性磁性壳聚糖的制备及其吸附性能研究

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物,其表面含有大量的氨基和羟基,使得它能和很多重金属离子发生螯合作用。其来源广泛、价格低廉、用途广泛,并且属可再生资源。此外,壳聚糖还具有无毒、可生物降解性、生物相容性、多功能性、高化学反应性等特点。虽然壳聚糖在重金属离子吸附方面有很多优点,但是其仍有许多不足之处:对重金属离子的吸附量仍不是很高、在酸性环境下能够溶解以及吸附完成之后不容易分离。本课题根据目前在重金属离子吸附材料制备方面的不足,制备了配位原子含量高、稳定性以及磁分离性能好的修饰磁性壳聚糖。并对其进行了吸附研究,得到了理想的吸附和分离效果。具体研究如下:在第二章中首先用三乙烯四胺对壳聚糖进行了改性,然后对产物进行羧甲基化,最后将磁性四氧化三铁连接到修饰的壳聚糖分子上,成功制备了三乙烯四胺修饰的磁性壳聚糖。并通过元素分析、红外光谱、固体13C NMR、X射线衍射和热重分析分别表征了其结构和各元素含量,用扫描电镜观察了其表面形貌。第三章和第四...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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羧基化壳聚糖改性吸附剂的微波制备及其性能研究

壳聚糖(CTS)是由甲壳素脱乙酰基得到的天然氨基多糖,已经作为一种吸附剂广泛用于从水溶液中分离和去除金属离子、染料以及废水的处理。壳聚糖容易结晶化,因此在水中的溶解度很小,且易溶于稀酸中,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,能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,并对它们进行吸附性能研究,具体内容如下:(1)以壳聚糖为原料,在微波辐射条件下,壳聚糖先与环氧氯丙烷进行交联反应,再用琥珀酸酐接枝,合成出新型的羧基化壳聚糖吸附剂(CCTS)。运用红外光谱、X射线衍射分析表征了该产物的结构。考察了该吸附剂对Pb~(2+)和Cu~(2+)金属离子吸附性能。实验结果表明,其对Pb~(2+)和Cu~(2+)离子的吸...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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壳聚糖的微波改性及其在废水处理中的应用

壳聚糖是一种可再生的天然高分子化合物,因其来源丰富、价格便宜、性质优良、安全无毒等特点,日益受到人们的关注,逐渐被广泛应用于化工、环保、医药、材料等多方面。然而壳聚糖的溶解性能较差,只能溶于某些稀酸,不溶于水、碱性溶液和大部分有机溶剂,这大大限制了壳聚糖的应用。但是,壳聚糖分子中含有大量的-NH_2和-OH,可通过物理和化学改性的方法,引入化学基团以改善壳聚糖的物理和化学性质。微波具有加热均匀和节能,对反应具有加速、提高产率和选择性等特点。结合两者的优点,利用微波对壳聚糖进行化学改性,为壳聚糖材料的应用寻找经济的新工艺,扩大其应用范围。并且对了解微波促进反应规律,具有重要的理论和应用意义,研究内容及主要结果如下:1.马来酸酐改性壳聚糖的微波制备及吸附性能以壳聚糖为基体,在微波辐射条件下,用苯甲醛对壳聚糖-NH2进行保护,与环氧氯丙烷进行交联反应,然后在酸性条件下脱去保护基,使其与马来酸酐进行接枝反应,制得马来酸酐改性壳聚糖(CC...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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壳聚糖交联接枝改性及性能研究

本论文对壳聚糖(CTS)交联或接枝化学改性进行比较系统的研究,包括用三乙烯四胺对壳聚糖进行交联、在壳聚糖分子中接枝上具有螯合作用的官能团、对壳聚糖进行接枝共聚等,研究了壳聚糖化学改性产物的吸附性能或阻垢性能。以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为改性剂对壳聚糖进行阳离子改性,制得一种新型壳聚糖衍生物吸附剂(CAD)。用FTIR、SEM及XRD对产物结构进行了表征,通过正交实验优化了合成CAD的最佳反应条件。吸附研究表明:CAD对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附符合Langmuir方程;在Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cd~(2+)三元体系中,能选择性吸附Cu~(2+)和Zn~(2+),在分离、萃取、富集、回收和纯化Cu~(2+)和Zn~(2+)方面具有潜在的应用前景。CAD处理模拟印染废水的试验结果表明:在弱酸性条件下CAD对直接耐兰GL染料有较好的吸附去除率,且去除率随CAD质量浓度...  (本文共134页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
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壳聚糖改性及其对重金属离子的吸附性能研究

随着工业化进程的加速,由工业废水排放进入水体中的重金属离子污染问题越来越严重,所以对重金属废水的处理,得到环保工作者更多的重视。近年来,人们采用中和沉淀、离子交换、膜过滤和吸附等多种方法处理工业废水中的金属离子。在研究治理此类废水时,一个普遍的共识是:有效的处理方法应该具有高效、方便、不会产生二次污染的特点。壳聚糖(CTS)是一种天然高分子化合物,高分子链段中含有-NH_2和-OH活性基团,能与重金属离子形成配位化合物,可做为吸附剂,吸附重金属离子,而且无毒、不产生二次污染,并能被微生物作用分解。但壳聚糖可溶于酸性水溶液中易溶而流失,限制了其应用范围。本研究工作通过对壳聚糖进行化学改性,制备了两种不同的壳聚糖衍生物,并研究了它们对重金属离子的静态吸附性能。探讨了各种不同条件:溶液的pH值、吸附时间、起始浓度、温度等对吸附的影响。主要研究内容包括:1用α-酮戊二酸和氯乙酸对壳聚糖进行了化学改性,制备了一种新的吸附剂—羧酸化壳聚糖(...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>