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《湖南大学》 2008年
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壳聚糖交联接枝改性及性能研究

唐星华  
【摘要】: 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质量浓度的增加而增大。 合成了一种对重金属离子具有高吸附容量,并且易于回收利用的三乙烯四胺交联壳聚糖吸附剂CCTS,用FTIR、SEM、XRD及元素分析等对CCTS及其中间产物进行了表征。 通过用吸附模型分析其对各重金属离子吸附的动力学,发现CCTS对Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ni~(2+)吸附与准二级吸附公式更为吻合。通过与Langmuir理论公式及Freundlich经验公式分析,发现与Langmuir理论公式更为吻合。 CCTS对各重金属离子的吸附热力学分析结果表明:CCTS对各重金属离子吸附熵变△adsS为正值,并且吸附自由能改变量△adsG均为负值,说明CCTS对各重金属离子的吸附是自发进行的,但其吸附焓变△adsH为正值,说明CCTS对重金属离子的吸附不仅仅是化学吸附的过程,还伴随着其他如物理吸附、吸附剂溶胀等吸热过程。 在由Cu~(2+),Cd~(2+)、Ni~(2+)俩俩组成的双组份及其三组份重金属离子溶液中,研究表明:CCTS对Cu~(2+),Cd~(2+),Ni~(2+)不具备选择吸附性能。通过对CCTS对各重金属离子的再生性能研究表明:CCTS具有较好的再生性能。 杯[6]芳烃改性壳聚糖的制备与吸附性能研究。与杯[4]芳烃相比,杯[6]芳烃空穴有更大的调节空间,选择性地吸附某些体积较大的金属离子能力应该更强。通过单取代对叔丁基杯[6]芳烃溴丙氧基衍生物与预处理的壳聚糖发生交联,合成了杯[6]芳烃-壳聚糖聚合物,研究了其对Mn~(2+) , Pb~(2+) , Cr~(3+)和Cu~(2+)等离子的吸附性能。 研究了改性壳聚糖的阻垢性能。通过静态阻垢法对阻垢率的测定,评定阻垢剂的阻垢性能。研究改性壳聚糖的阻垢性能,如马来酸酐、丙烯酸、丙烯酰胺等改性壳聚糖的阻垢性能,探讨其阻垢率与阻垢剂用量、Ca~(2+)浓度、溶液pH值之间的关系,从而筛选出性能优异的阻垢剂。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O636.1

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【引证文献】
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【参考文献】
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4 杨涛;曹培刚;杨杰;;膜设备水处理工程取水方式的探讨[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年
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8 刘远东;尹益辉;;基于多目标优化的螺栓-法兰连接结构尺寸设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
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10 展义臻;赵雪;王炜;;抗菌海藻酸/明胶共混纤维的制备机理与应用[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
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10 都爱华;框架结构移位托换节点受力机理的研究[D];山东大学;2010年
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1 鲁菲菲;交联氨基魔芋葡甘聚糖的制备及对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)的吸附研究[D];华中农业大学;2010年
2 李建;壳聚糖/纳米TiO_2复合整理棉织物的性能研究[D];安徽工程大学;2010年
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9 郭静;N-(O,O-二烷基磷酰基)-D-氨基葡萄糖的合成、表征以及相关量化研究[D];郑州大学;2010年
10 赵玲玲;纳米壳聚糖的制备及其对镉胁迫下小麦种苗生长的影响[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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3 苏海佳,贺小进,谭天伟;球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年02期
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8 张廷安,杨欢,赵乃仁,张国悦;用壳聚糖絮凝剂处理含镉(Ⅱ)废水[J];东北大学学报;2001年05期
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8 朱华跃,肖玲,刘秀芝,杜予民,徐慧;溶剂处理对壳聚糖及其交联膜性能与结构的影响[J];高分子材料科学与工程;2004年02期
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9 王丽岩;壳聚糖基活性包装膜的性能及其在食品贮藏中应用的研究[D];吉林大学;2013年
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4 涂智峰;壳聚糖透明质酸复合物止血粉在鼻腔止血应用的可行性研究[D];暨南大学;2010年
5 鄂玮;海藻酸钠—壳聚糖生物膜在引导骨再生中的实验研究[D];大连医科大学;2010年
6 赵朋;关节软骨修复用壳聚糖-PEG水凝胶的制备及其性能研究[D];武汉理工大学;2010年
7 卢娟;壳聚糖基药物缓释材料的制备及性能研究[D];西南大学;2011年
8 李爱珍;明胶—壳聚糖可食性复合膜的制备与应用研究[D];山东轻工业学院;2010年
9 吴清华;TGF-β3基因转染MSCs复合壳聚糖的组织工程支架构建的实验研究[D];重庆医科大学;2011年
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