阳离子型壳聚糖吸附剂的制备及吸附性能研究

• 作 者: 陈孝娥
• 出 处: 南昌航空工业学院
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 壳聚糖 丙烯酰胺 甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵 改性 吸附

重金属废水的污染已经成为世界性的严重危害。对重金属废水的处理一般采用化学沉降、离子交换、吸附等技术。近年来对具有特别选择性、螯合离子能力强的高分子化合物的研究正与日俱增。天然高分子壳聚糖因其分子结构上的氨基、羟基能与金属离子形成配位键而具有极强的螯合能力,被广泛用于贵金属回收、工业废水的处理。本试验以丙烯酰胺（AM）、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为改性剂对壳聚糖（CTS）进行阳离子改性,得到一种新型壳聚糖衍生物吸附剂（CAD）;探讨了这种吸附剂的合成条件和影响因素,并对产物结构进行了表征。对壳聚糖进行阳离子改性时,用FTIR、SEM及XRD对产物结构进行了表征。实验结果表明:AM和DMC已成功接枝到壳聚糖上,与预期的设想相符合。通过正交实验优化合成CAD的最佳反应条件为:引发剂浓度3.2×10^-2mol/L、反应时间5h、反应温度60°C、乳化剂占油相质量浓度6%、油水体积比1.2:1,单体摩尔比（AM:DMC）为1:5。在此条件下合成的CAD对Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺和Cr₂O₇^2-有较高的吸附容量,且对Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺的吸附符合Langmuir方程;在Cu²⁺-Zn²⁺-Cd²⁺三元体系中,该吸附剂能选择性吸附Cu²⁺和Zn²⁺,所以在分离、萃取、富集、回收和纯化Cu²⁺和Zn²⁺方面具有潜在的应用前景。阳离子型壳聚糖吸附剂处理模拟印染废水的试验结果表明:被处理废水的pH值、CAD的质量浓度影响CAD对废水中染料的吸附去除率。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质量浓度的增加而增大。