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天然多糖甲壳素及其脱乙酰基的产物壳聚糖,由于来源广泛、无毒无害、生物相容性好、易生物降解等优点,被广泛用于生命科学、医学和环境工程等领域。近几十多年来,各国科学家都十分重视对壳聚糖及其衍生物的应用研究。作为吸附剂,壳聚糖具有良好的螯合吸附性能,可有效地去除工业废水中的重金属离子或回收溶液中的贵重金属,既可以避免二次污染,又可以回收资源,无论是对环境保护、自然资源的综合利用还是促进国民经济的发展都具有非常重要的意义。总结文献工作,发现对壳聚糖及其衍生物作为吸附剂的研究中,尚有许多问题有待解决,如壳聚糖耐酸性差、改性壳聚糖吸附量低、成本较高、造粒难等,这些问题限制了壳聚糖作为吸附剂的进一步推广应用。为此,本论文开展胺基化壳聚糖的制备及其吸附性能的研究。主要研究内容包括以下两个部分。 一、聚乙烯亚胺壳聚糖微球的制备及其吸附性能 采用毛细滴管滴液成球法制备了小孔壳聚糖微球,探索了壳聚糖浓度、致孔剂浓度、滴球速度、NaOH浓度等因素对壳聚糖微成球情况的影响。讨论了交联剂环氧氯丙烷的浓度、反应温度和时间对交联反应的影响,设计正交实验对交联壳聚糖的胺化条件进行了优化,所得聚乙烯亚胺微球的胺含量可达13.8%,超过壳聚糖单元的胺含量(9.94%)。 采用FT-IR、BET、SEM等手段对所制备的聚乙烯亚胺壳聚糖微球进行了表征。红外光谱表明,壳聚糖与环氧氯丙烷进行了交联,胺化反应按照预期路线进行。电镜照片显示聚乙烯亚胺壳聚糖微球的小孔属不透孔,粒径分布在300~400μm。BET测定其平均孔径为3.5nm,颗粒比表面是1.03m2·g-1。 测定了聚乙烯亚胺小孔壳聚糖微球对Cu2+、Ni2+的吸附性能,结果表明,吸附符合动力学二级反应模型;溶液pH=5.0时吸附能力最强,其饱和吸附量分别为1.71和0.718mmol·g-1,吸附符合Langmuir—Freundlich模型,以一NH2为主要活性基团的吸附过程以单分子层吸附占优势;吸附量随着NaCl浓度的