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微波辐射下将壳聚糖溶解于5%的醋酸中,制备了四种吸附剂:交联壳聚糖C-CTS和锌离子模板改性壳聚Zn<2+>-CTS,香草醛改性壳聚糖V-CTS;用扫描电镜SEM、傅立叶红外光谱FTIR、X-射线衍射光谱WAXD对制得的树脂C-CTS、Zn<2+>-CTS、V-CTS以及CTS进行结构和性能的表征;测定了交联剂用量对吸附剂吸附Zn<2+>的影响;不同初始浓度下吸附剂对Zn<2+>吸附的影响;不同吸附剂用量对Zn<2+>吸附的影响;不同pH值下吸附剂对Zn<2+>吸附的影响;测定了四种吸附剂C-CTS、Zn<2+>-CTS、V-CTS、CTS的动力学吸附能力;四种吸附剂不同阴离子对吸附的影响和吸附剂的再生性能。
SEM结果表明壳聚糖的形状规则、断面光滑,但Zn<2+>-CTS表面形态与CTS有较大的不同,其断面较CTS光滑性稍差,比表面积比CTS小;C-CTS的微观结构比改性前的CTS更为紧密,且断面粗糙;香草醛与壳聚糖结合的比较好,使产物V-CTS形成了大三维网状结构,较之壳聚糖其断面更为光滑,比表面积更大。FTTR表明C-CTS、Zn<2+>-CTS、V-CTS均与壳聚糖发生了发生了反应;WAXD表明C-CTS、Zn<2+>-CTS、 V-CTS的结晶能力下降;-NH<,2>与-CHO的比例为1:1时,生成的吸附剂可得到最大的吸附量;随着初始浓度的增加,吸附剂对Zn<2+>的吸附量也逐渐增加,高浓度时增加量小:随着吸附剂用量的增加,其吸附量逐渐降低,吸附率逐渐增加;当溶液pH=7时,吸附剂对Zn<2+>的吸附最好,过酸或碱吸附量降低;CTS、C-CTS、Zn<2+>-CTS、V-CTS对Zn<2+>的吸附速率随时间的推移而变慢,30℃下的吸附实验拟和结果满足动力学一级反应;CTS与Zn<2+>-CTS的吸附等温线符合Langmuir吸附等温线和 Freundich吸附等温线,而C-CTS和V-CTS符合Fretmdich吸附等温线;吸附剂对二价阴离子(SO<,4><2+>)比对一价阴离子(NO<,3><->和Cl<->)吸附效果好;改性后的吸附剂重复使用性良好。