论文部分内容阅读
近年来,重金属尤其是低浓度的重金属的处理成为一个热点话题。如工业废水、中草药中都不同程度的含有重金属,它们直接或间接地影响着人类的健康。现今,已开发的脱除重金属的材料中,存在着成本高、脱除效果差、分离后药效发生变化、再生过程中污染严重等问题,因此急需开发一种成本低廉、环境友好的高效脱除重金属的新型材料。本文首先在近生理条件下,采用化学沉淀法合成了羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,简称HAP),通过ICP、XRD、EDS、IR、TG和SEM的方法对其进行了综合表征,并研究了它对Pb2+、Cd2+、Hg2+、Cr3+以及Cr2O72-、AsO33-的脱除能力。结果表明:合成得到的HAP为形态上与人骨相似的HAP;它对Pb2+、Cd2+、Hg2+、Cr3+有一定的脱除效果,对Cr2O72-和AsO33-没有吸附作用。随后,仿照骨质中所含的元素及离子合成了各种无机仿骨盐,考察了温度、pH、操作方法等对产物组成的影响,并研究了它们在脱除重金属方面的应用。结果表明:各种仿骨盐对重金属均有一定的脱除能力,其中含锶化合物和氟取代的磷灰石对重金属的脱除能力与HAP相当,HCO3--AP的脱除效果最好,它可以将0.02mmol/L的Pb2+、Cd2+、Cr3+和1ppm的Hg2+完全脱除,在混合溶液中对Cr2O72-和AsO33-有一定的吸附作用。通过XPS、EDS的表征方法初步探讨了它们的脱除机理。在上述研究的基础上,以壳聚糖和聚天冬氨酸分别模拟骨组成中的糖组分和蛋白质组分,采用共沉淀法合成了仿骨复合材料,考察了不同溶剂、交联剂用量及有机组分对最终材料的影响。结果表明:以1:1乙醇水溶液为溶剂,0.1g的壳聚糖和0.1g的聚天冬氨酸中加入0.2mL戊二醛合成仿骨复合材料的收率高,所得材料颗粒均匀。由于含有多种活性基团,复合材料对各种重金属正离子(Pb2+、Cd2+、Hg2+、Cr3+)表现出优异的脱除性能,对Cr2O72-和AsO33-也具有一定的吸附作用。