论文部分内容阅读
1、染料工业废水中大多含有复杂的有机胺类芳香化合物。目前,处理废水的方法有很多种,其中吸附法因快速、高效和廉价而被广泛采用。亚甲基蓝（MB）是一种含氮杂环芳香族化合物,其水溶液可作为模拟废水的模型。本文报道了以聚丙烯酸（PAA）水溶液作原料,分别以聚乙二醇（PEG）和乙醇胺（ETA）作为交联剂,制备出聚丙烯酸-聚乙二醇缩聚物（PAA-PEG）和聚丙烯酸-乙醇胺缩聚物（PAA-ETA）,探究了它们对于MB吸附过程的动力学和热力学。具体工作如下:（1）PAA和PEG水溶液混合以后,180°C下持续加热80 min,发生分子间脱水缩合反应,红外光谱证明了PAA-PEG含有酯基,其比表面积达到3953.19 m2g-1;在投加量为0.75 g L-1和pH=7.0的条件下,PAA-PEG在200 mg L-1的MB溶液中具有较好的负载量和去除率。PAA-PEG吸附MB的过程符合准二级动力学规律,且吸附过程遵守Langmuir吸附规律,属于单分子层吸附,其饱和吸附量的平均值为407.2 mg g-1。吸附过程中吉布斯自由能变（（35）G）为负值,表明吸附过程能自发进行。在酸性条件下,被吸附的MB可以从缩聚物表面脱附,从而可以实现对水溶液中MB的吸附、降解,如此循环三次后,其对水溶液中MB(200mg L-1)的去除率仍然高达87.7%。（2）PAA和ETA水溶液混合以后,150°C下持续加热90 min,也发生分子间脱水缩合反应,红外光谱也证明了PAA-ETA含有酯基,其比表面积达到4308.62 m2 g-1。探究了投加量和pH值对水溶液中MB吸附性能的影响;在不同投加量下,PAA-ETA对MB的吸附过程符合准二级动力学规律,且吸附过程遵守Langmuir模型,其饱和吸附量的平均值为427.8 mg g-1。吸附过程的（35）G为负值,表明吸附过程能自发进行。酸性条件可以实现被吸附MB的脱附,在经过三次吸附-脱附后,其对水溶液中MB(300 mg L-1)去除率仍然高达87.62%,具有较好的可重复利用性能。2、纳米Fe3O4因其尺寸小、超顺磁性、毒性低等特点,在生物医学和材料科学有广泛的作用。但其本身具有在水中分散性差的缺点,就限制了其应用的范围。本文报道了纳米Fe3O4经酒石酸氢钠处理并经进一步的活化以后,其在水介质中的分散性得到改善,可以实现对蛋白分子的偶联和对Ni2+的螯合。具体内容如下:（1）以共沉淀法制备了纳米Fe3O4,透射电子显微镜表明其粒径在10 nm左右;X射线衍射也证明Fe3O4的生成。将酒石酸氢钠加入Fe3O4中并进行超声处理,得到酒石酸氢钠-Fe3O4的复合体（SHT-Fe3O4）,其表面的羧基经N-羟基丁二酰亚胺活化,就可以与含有伯氨基的牛血清蛋白（BSA）和α-淀粉酶共价偶联;偶联了BSA后的Fe3O4,对MB231细胞几乎无毒性。而偶联了α-淀粉酶的Fe3O4,对淀粉水解有催化作用。（2）对SHT-Fe3O4进行碱化处理以后,可以实现对Ni2+的螯合,SDS-PACE凝胶电泳实验表明:表面螯合的Ni2+可以与组氨酸（his）标记蛋白配位结合,因此,利用纳米Fe3O4磁性特征可以实现对his标记蛋白的分离和纯化。