殼聚糖Pb2+螯合吸附劑的制備及性能研究.pdf

1、本文系統(tǒng)地研究了兩種殼聚糖Pb2+螯合吸附劑印跡磁性改性交聯(lián)殼聚糖(Pb-TMCS)和磁性改性印跡交聯(lián)殼聚糖(TMCS-Pb)的制備。并對Pb-TMCS、TMCS-Pb和CS的形貌和結(jié)構(gòu)分別用SEM、FT-IR、XRD進行了表征,通過Pb-TMCS、TMCS-Pb和CS吸附Pb2+的吸附實驗,探討吸附機理、影響因素以及最佳吸附條件,研究結(jié)果表明:
　　(1)先鉛離子為印跡分子制備印跡殼聚糖(Pb-CS),再用共沉淀法制備納米Fe3

2、O4顆粒,用50%的戊二醛作為交聯(lián)劑,制備印跡磁性殼聚糖(Pb-MCS),用硫脲作為改性劑,最后制備印跡磁性改性交聯(lián)殼聚糖(Pb-TMCS)。先用共沉淀法制備納米Fe3O4顆粒,用50%的戊二醛作為交聯(lián)劑,制備磁性殼聚糖(MCS),再用硫脲作為改性劑,制備磁性改性殼聚糖(TMCS),最后以鉛離子為印跡分子制備印跡磁性改性殼聚糖(TMCS-Pb)。
　　(2)對Pb-TMCS、TMCS-Pb和CS進行表征,SEM結(jié)果表明,CS的表面

3、光滑、整齊;而Pb-TMCS的表面有大量的褶皺、疏松的孔隙。Pb-TMCS比TMCS-Pb有著更大的比表面積和更多的疏松的孔隙;FT-IR結(jié)果表明,Pb-TMCS比TMCS-Pb引入了更多的-OH和-NH2,并且在500cm-1處出現(xiàn)了Fe-O的特征吸收峰。XRD結(jié)果表明,Pb-TMCS和TMCS-Pb的XRD圖中均出現(xiàn)Fe3O4的6個特征峰(2θ=30.4°、35.6°、43.5°、53.4°、57.4°、62.7°)。
　　(

4、3)吸附實驗結(jié)果表明,Pb-TMCS、TMCS-Pb和CS的最佳吸附條件均是:pH為5.0、初始離子濃度為100mg/L、投加量為1g/L。在240min,240min,120min時Pb-TMCS、TMCS-Pb和CS的吸附能力達到最大,平衡吸附量分別為45.26mg/g,36.45mg/g,25.57mg/g。Pb-TMCS、TMCS-Pb和CS均符合偽二級吸附動力學(xué)方程t/qt=1/(k2qe2)+(t/qe),其中偽二級吸附速率

5、常數(shù)K2分別為1.67×10-3g·mg-1min-1,0.86×10-3g·mg-1min-1,1.22×10-3g·mg-1min-1。吸附等溫線均符合Langmuir吸附等溫式。Pb-TMCS、TMCS-Pb和CS吸附熱力學(xué)參數(shù)△H分別為-63.72kJ·mol-1,-22.95kJ·mol-1,-33.17kJ·mol-1;△S分別為-191.48J·mol-1,-62.74J·mol-1,-94.64J·mol-1。Pb-TM

6、CS的吸附熱力學(xué)參數(shù)△G在25℃、35℃、45℃下分別為-6.659kJ·mol-1,-4.744kJ·mol-1,-2.830kJ·mol-1;TMCS-Pb的分別為-4.255kJ·mol-1,-3.627kJ·mol-1,-3.000kJ·mol-1;CS的分別為-4.489kJ·mol-1,-3.543kJ·mol-1,-2.596kJ·mol-1。
　　(4)吸附飽和的Pb-TMCS、TMCS-Pb和CS在45℃,0.1