pH敏感淀粉水凝膠的制備及離子吸附性能研究.pdf

1、本文以羥乙基淀粉(HES)為原料，通過烯丙基縮水甘油醚(AGE)與淀粉羥基的親核開環(huán)加成反應(yīng)制備烯丙基化淀粉，進(jìn)一步采用巰基乙胺和烯丙基化淀粉的雙鍵-硫醇點擊化學(xué)反應(yīng)制備2-羥基-3-（3'-氨基乙硫基丙氧基）丙基羥乙基淀粉醚(HAEP-HES)，以環(huán)氧氯丙烷或乙二醇二縮水甘油醚為交聯(lián)劑，將HAEP-HES交聯(lián)制備新型可降解淀粉水凝膠。詳細(xì)研究了水凝膠的pH敏感性、溶脹和退溶脹動力學(xué)、鹽濃度對溶脹性能的影響。結(jié)果表明以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑

2、制備的水凝膠(HAEP-HES ECH) pH敏感性不如以乙二醇二縮水甘油醚為交聯(lián)劑制備的水凝膠(HAEP-HES EDGE)，兩種水凝膠溶脹率都隨著pH升高而降低;運(yùn)用二級溶脹動力學(xué)模型研究溶脹動力學(xué)，結(jié)果是HAEP-HESEDGE凝膠最大溶脹率為50.45，HAEP-HES ECH凝膠最大溶脹率為34.25。對兩種凝膠進(jìn)行IR、SEM、TGA的表征分析。
　　針對重金屬離子的環(huán)境污染問題，選擇汞、鉛、鎘離子作為吸附對象，詳細(xì)研

3、究起始離子濃度、吸附時間、溶液pH對凝膠吸附性能影響。運(yùn)用朗格繆爾吸附等溫線研究了吸附過程，HAEP-HES EDGE凝膠對汞離子最大吸附量是246.7 mg/g、鉛離子是149.2mg/g、鎘離子是78.7 mg/g; HAEP-HES ECH凝膠對汞離子最大吸附量是260.7 mg/g、鉛離子是200.9 mg/g、鎘離子是86.6 mg/g。兩種凝膠對汞離子、鉛離子、鎘離子的平衡吸附時間分別是是5h、20 h、10 h;運(yùn)用Pse

4、udo-First-Order和Pseudo-Second-Order模型研究凝膠吸附動力學(xué)，由于R＞0.99準(zhǔn)二級動力學(xué)模型比較符合描述吸附過程。在酸性條件下不利于離子吸附，對鉛、鎘離子的吸附效率在pH=2時接近0，隨著pH增大吸附效率增大，但是在微堿條件下吸附效率下降，由于凝膠網(wǎng)絡(luò)中硫原子存在，汞離子的吸附效率始終在30％以上。進(jìn)一步研究了酸濃度和脫附時間對離子脫附的影響，結(jié)果表明:對鉛、鎘離子在0.1 mol/L的鹽酸時脫附效率最