殼聚糖金屬印跡樹脂的制備、表征及吸附特性的研究.pdf

1、有害重金屬是比較常見的污染物，對人體有強烈的致癌、致畸和致突變等毒害作用。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，環(huán)境中的有害重金屬含量日益增加，嚴(yán)重威脅人類的健康。因此，尋找一種能有效地吸附水體和液態(tài)食品中有害重金屬的材料就成為亟待解決的問題。
　　 殼聚糖是自然界存在的唯一堿性多糖，是地球上第二大可再生資源。殼聚糖在廢水處理、食品醫(yī)藥、造紙、紡織和水凈化等方面具有廣泛的應(yīng)用。殼聚糖分子中含有大量的氨基和羥基，利于對其進(jìn)行改性，以增強殼聚糖的吸

2、附能力、吸附選擇性及對環(huán)境的適應(yīng)能力。
　　 本文以殼聚糖為功能單體，考察了無機材料、氨基化和硫代羰基化等改性殼聚糖樹脂對有害重金屬離子的吸附特性，對其結(jié)構(gòu)作了初步表征，并從飽和吸附量、吸附選擇性和在低pH下的吸附方面做了深入的研究，為殼聚糖樹脂在重金屬吸附領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供有力的科學(xué)支持和理論依據(jù)。
　　 1)首次建立了利用氫化物發(fā)生器-原子吸收分光光度計測定海帶汁中總砷的方法。通過考察了消解溫度，預(yù)還原劑的種類和濃

3、度以及還原劑NaBH4濃度等條件的影響，最終確定消解溫度為180℃，酸性介質(zhì)為濃硝酸，預(yù)還原劑Vc的濃度為1％，還原劑NaBH4的濃度為1.8％，總砷檢出量穩(wěn)定。
　　 2)制備了殼聚糖As(Ⅲ)印跡樹脂As-ICR，研究其對As(Ⅲ)的吸附特性。通過利用分子印跡技術(shù)，以As(Ⅲ)為印跡分子，制備As-ICR用于吸附水溶液和海帶汁中的As(Ⅲ)，考察不同pH、溫度條件下As-ICR對As(Ⅲ)的吸附。吸附反應(yīng)主要是As-ICR上

4、的氨基吸附As(Ⅲ)，殼聚糖形成樹脂后熱穩(wěn)定性和結(jié)晶性均有所下降。As-ICR對水溶液中的As(Ⅲ)表現(xiàn)出選擇性吸附。As-ICR對海帶汁中的As(Ⅲ)有選擇性吸附。
　　 3)對As-ICR進(jìn)行改性，提高其對As(Ⅲ)的吸附量。利用α-Fe2O3對殼聚糖進(jìn)行改性制備α-Fe2O3改性殼聚糖As(Ⅲ)印跡樹脂(As-IFICR)用于提高對As(Ⅲ)的吸附量。As-IFICR在pH5，30℃，As(Ⅲ)濃度50 mg/L，下對As

5、(Ⅲ)的飽和吸附量為6.20 mg/g，吸附過程符合Langmuir等溫吸附模型和擬二級動力學(xué)方程。As-IFICR對As(Ⅲ)的吸附量顯著提高。As-IFICR對海帶汁中As(Ⅲ)的吸附能力顯著高于As-ICR，且對有益金屬元素的吸附量較小。
　　 4)制備殼聚糖pb2+印跡樹脂Pb-ICR，研究其對pb2+的吸附特性。Pb-ICR的氨基和羥基是吸附pb2+的主要功能基團。Pb-ICR在40℃，pH6.0，吸附時間4 h下對p

6、b2+的吸附量最大，且對pb2+表現(xiàn)出選擇性吸附。
　　 5)對Pb-ICR進(jìn)行改性，提高其對pb2+的選擇性。利用四乙烯五胺對殼聚糖樹脂進(jìn)行改性制備四乙烯五胺改性殼聚糖Pb2+印跡樹脂(Pb-ITMCR)用于提高殼聚糖樹脂對金屬離子的吸附選擇性。Pb-ITMCR上的氨基參與吸附反應(yīng)。Pb-ITMCR在pH6.0，40℃，8 h下對Pb2+的吸附達(dá)到飽和狀態(tài)，且Pb-ITMCR對Pb2+的吸附選擇性較Pb-ICR有明顯提高。

7、r>　　 6)對Pb-ICR進(jìn)行改性，提高其對pH的適應(yīng)性能。利用二硫代氨基甲酸鈉對殼聚糖樹脂進(jìn)行改性制備二硫代氨基甲酸鈉改性殼聚糖pb2+印跡樹脂(Pb-IDMCR)用于拓寬殼聚糖樹脂對pH的適用范圍。Pb-IDMCR上的氨基、巰基和硫代羰基參與吸附過程，且殼聚糖的熱穩(wěn)定性降低。Pb-IDMCR在較低pH(pH1.0)下對pb2+有較高的吸附量，拓寬了殼聚糖樹脂對pH的適用范圍。
　　 我國是重金屬污染較嚴(yán)重的國家之一，目前