磁性淀粉微球的功能化及吸附性能研究

被引量 : 4次 | 上传用户:xhajxhaj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
淀粉是一种廉价、易得、无毒绿色的多糖生物材料,被广泛应用于食品、医药、纺织等行业。淀粉结构中的大量羟基基团为淀粉化学改性提供了良好载体,经过改性的淀粉改变了原淀粉的一些物理和化学性质,使得淀粉更能满足于人们的需要。本文制备了淀粉微球、磁性淀粉微球和功能化磁性淀粉微球,对各种产物进行了表征,在此基础上,研究了淀粉微球(CSMs)、磁性淀粉微球(MCSMs)对甲基紫(MV)染料的吸附行为和功能化磁性淀粉微球(FMCSMs)对Cu(Ⅱ).Ni(Ⅱ).Cd(Ⅱ)的吸附和竞争吸附行为。主要研究成果包括:1.以淀粉(ST)为主要原料、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MB)(?)A)为交联剂、K2S208/NaHS03为引发剂,采用微波辅助反相乳液法制备了CSMs,最优合成条件为:ST浓度10%、MBAA0.3g·(g ST)-1、引发剂0.15g·(g ST)-1、聚合温度60℃、反应时间40min。CSMs的溶胀度、含氮量分别为800%、1.7%,在保持淀粉原有功能基团和分子结构的基础上,引进了一些新的功能基团如羰基和酰胺基团。与淀粉相比,CSMs的单点吸附总孔容,t-Plot微孔面积、平均孔宽及粒径均相应增加。CSMs对MV的吸附行为研究表明:CSMs对MV的吸附量并没有因溶液初始pH(2-10)的不同而发生明显改变,在298k温度下的最大吸附量为99.3mg/g,等温吸附实验数据更符合Langmuir模型,吸附是一个自发、放热的过程,吸附过程遵循二级动力学模型。2.以ST和水基磁流体为主要原料、MBAA为交联剂、K2S2O8/NaHSO3为引发剂,采用微波辅助反相乳液制备了MCSMs,最优合成条件为:ST浓度12%、MBAA20%、引发剂4g/L(总体积)、Modified-Fe3O425.2mg/mL(水相体积)、油水比3.0。MCSMs的溶胀度、含氮量分别为600%、2.3%;除了保持着淀粉的原有功能基团外,还引进了一些新的功能基团如羰基、酰胺基团:MCSMs的磁含量约为18.O%,饱和磁强约为12.0emu/g,并表现出顺磁性的特征;MCSMs在水溶液中能充分分散,在简单磁场下能够快速固液分离。MCSMs对MV的吸附及解吸行为研究表明:在303k温度下对MV的吸附量最大,为128.7mg/g,pH对MV的吸附没有明显影响,低温更有利于对MV的吸附,Cl-对MV的吸附有强烈的抑制作用;等温吸附曲线遵循Langmuir等温吸附模型,动力学数据遵循二级动力学模型,吸附是一个自发的、放热过程;MV与MCSMs之间的静电作用、氢键和疏水作用是MCSMs吸附MV的主要机理,0.2mol/L氯化钠+80%乙醇溶液对已附着MV的MCSMs进行6次吸附-解吸循环处理后,MV的吸附量仅从85.4mg/g下降到77.7mg/g,说明MCSMs具有良好的解吸再生能力。3.以自制MCSMs为主要原料,磷酸、尿素为改性剂,采用固相合成技术制备了FMCSMs,最优合成条件为:磷酸1.5mmol/g MCSMs,M(尿素/磷酸)4,时间3h,温度150℃。在最佳条件下合成的FMCSMs对MV的吸附量为305.0mg/g,FMCSMs的溶胀度、含氮量、含磷量分别为1500.0%、10.8%、2.5%;除了保持着MCSMs的原有功能基团外,还引进了一些新的功能基团如氨基甲酸酯、磷酸等功能基团;该微球饱和磁强约为5.2emu/g,并表现出超顺磁性的特征。FMCSMs对Cu(Ⅱ)、Ni(II)及Cd(Ⅱ)的吸附及竞争吸附研究表明:在303k温度下对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)及Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为13.4、13.0、20.9mg/g,pH低于4.0不利于对重金属离子的吸附,高温更有利于对重金属离子的吸附;等温吸附曲线遵循Langmuir等温吸附模型,动力学数据遵循二级动力学模型,吸附是一个自发的、吸热过程;重金属离子与FMCSMs之间弱的离子键是吸附的主要机理,FMCSMs对三种重金属离子具有选择吸附性能Cu(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)>Ni(Ⅱ).
其他文献
国家政策对中小企业扶持,使得中小企业经营环境有了较大改善,中小企业高速发展,在我国经济体系中占据了重要的地位。但是我国中小企业发展仍然存在弊端,财务管理问题严重。本
电控液压系统以响应速度快、输出功率大、控制精度高的特点,适应大型变量施肥播种机的作业需求,在变量施肥控制系统中得到广泛应用。由于液压伺服系统存在时变参数以及外干扰
目的及意义探讨天然水蛭素对大鼠背部带蒂皮瓣早期断蒂后成活率的影响,为临床带蒂皮瓣早期断蒂奠定实验基础。方法选用40只健康成年的Wistar大鼠,雌雄不限,体重230g-290g;随机
我国高等教育已经步入大众化教育阶段,高等教育在校学生逐年增加,我国已经成为拥有世界上最大规模高等教育的国家。随着社会转型的加快和高等教育体制改革的深入,高等教育中
改革开放以来,我国沿海港口发展异常迅猛,沿海的港口建设已形成规模庞大的五大港口群体,大大地改变了改革开放初期港口基础投资不足的状况。但与此同时也出现了一系列新问题,突出
当前燃煤火电机组运行的外部环境已经发生深刻变化,机组承担电网调节任务的压力越来越大.本文总结了当前燃煤机组新运行方式的特点,重点分析了机组灵活性运行对发电机定、转
本文在现有交通流微观模型的基础上,针对现实交通中驾驶员的典型驾驶行为,提出若干改进的交通流模型,并进行数值模拟。此外,还从交通控制的角度,利用元胞自动机模型研究了道路缩减
1983年,邓小平在景山学校的题词标志着我国高中教育国际化的滥觞。如今,三十年过去,国际化在迅速发展的同时,也相继出现了一些问题。为了提升我国教育的质量和水平,笔者认为
<扬州画舫录>是清代鼎盛期扬州文明的实录,内容丰赡的小百科全书,交织多种文学因素和学术因素,语言雅俗共赏.它作为清代一部颇具特色的著名笔记文集,值得今人予以重视和研究.
南京市科技实力雄厚,企业资源丰富,金融机构众多。但是,在城市经济结构中,大型工业企业和传统重工业占据了相当比例,总体经济缺乏足够的活力,城市经济增长方式需要向依靠科技