殼聚糖衍生物的制備及吸附重金屬離子行為的研究.pdf

1、中南民族大學(xué)碩士學(xué)位論文殼聚糖衍生物的制備及吸附重金屬離子行為的研究姓名：金惠申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：@指導(dǎo)教師：@20100501中南民族大學(xué)碩士學(xué)位論文 3世界性的難題之一。重金屬不能被降解，只能改變其狀態(tài)，或形成配合物或螯合物，從污水中分離[ 2 ] 。已開發(fā)應(yīng)用的廢水處理方法主要有3種[ 3 ] ：第一種是通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)除去重金屬，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、化學(xué)還原法、電化學(xué)還原法、高分子重金屬捕集劑法等；第二種是在不改變

2、重金屬化學(xué)形態(tài)的條件下除去金屬，包括吸附、溶劑萃取、離子交換等方法；第三種是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用除去污水中的重金屬，包括生物絮凝、生物吸附、植物整治等方法。 化學(xué)沉淀法處理廢水, 會(huì)產(chǎn)生大量含重金屬離子的污泥, 產(chǎn)生二次污染。電解法簡(jiǎn)單易行, 但前期一次性投入較大, 企業(yè)難以承受[ 4 , 5 ] 。吸附法因其操作簡(jiǎn)單、處理效率高、二次污染小而備受關(guān)注。 用于重金屬污水處理的常用吸附劑有活性炭[ 6 - 1 0

3、 ] 、 離子交換樹脂[ 1 1 , 1 2 ] 、礦物吸附劑[ 1 3 - 1 6 ] 、天然有機(jī)高分子吸附劑如：纖維素[ 1 7 - 1 9 ] 、淀粉[ 2 0 - 2 3 ] 、殼聚糖[ 2 4 , 2 5 ] 等。傳統(tǒng)的離子吸附劑采用活性炭, 雖然處理效果較好, 但活性炭來源有限、成本較高、恢復(fù)活性會(huì)導(dǎo)致碳損失；離子交換樹脂吸附劑損失少，但原材料來源于石油，成本高，pH值影響大，親水性低。殼聚糖因資源豐富、環(huán)境友好、吸附能力高

4、、擴(kuò)散性能高、高吸附性和選擇性吸附、多功能吸附劑和易恢復(fù)活性等優(yōu)點(diǎn)成為研究重點(diǎn)材料之一。 1.2 殼聚糖 殼聚糖(Chitosan，簡(jiǎn)稱CTS)又名甲殼質(zhì)(Chitin)、幾丁質(zhì)、甲殼素，殼多糖、聚乙酰氨基葡萄糖等，它是由N- 乙酰- 2- 氨基- 2- 脫氧- D- 葡萄糖以ß - 1,4糖苷鍵形式連接而成，是天然多糖甲殼素的脫乙?；a(chǎn)物，是唯一的堿性天然的有機(jī)高分子多糖。殼聚糖廣泛存在于真菌的細(xì)胞壁和植物的細(xì)胞壁，昆蟲的

5、表皮、烏賊、貝殼等軟體動(dòng)物骨骼內(nèi)，尤其是蝦、螃蟹等無脊椎動(dòng)物的外殼中富含1／4～1／3的甲殼素，是地球上僅次于植物纖維的第二大生物資源[ 2 6 , 2 7 ] 。殼聚糖出于游離氨基的存在，不溶于水、堿、稀的硫酸、磷酸、乙醇和丙酮，可溶于稀的鹽酸、硝酸等無機(jī)酸和水楊酸、酒石酸及抗壞血酸等有機(jī)酸。在稀酸中，殼聚糖的主鏈會(huì)緩慢水解，溶液的粘度也逐漸降低，所以殼聚糖溶液一般是臨時(shí)配制。殼聚糖獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和物理、化學(xué)性質(zhì)，使它在廢水處理、醫(yī)學(xué)