【摘 要】
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本文以来源广泛、环境友好的可再生资源甲壳素为主要原料,利用氢氧化钠/尿素溶液低温溶解甲壳素,通过掺杂羟基磷灰石制备了甲壳素/羟基磷灰石复合水凝胶（Ch/HA）。研究了Ch/HA对Cu2+的吸附特性,并对吸附了Cu2+的Ch/HA进行原位还原制备了Ch/HA-Cu催化剂,研究其对4-硝基苯酚（4-NP）的催化还原性能。本论文的主要内容和结论如下:（1）研究了pH、Ch/HA水凝胶投加量、Cu2+初始
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本文以来源广泛、环境友好的可再生资源甲壳素为主要原料,利用氢氧化钠/尿素溶液低温溶解甲壳素,通过掺杂羟基磷灰石制备了甲壳素/羟基磷灰石复合水凝胶（Ch/HA）。研究了Ch/HA对Cu2+的吸附特性,并对吸附了Cu2+的Ch/HA进行原位还原制备了Ch/HA-Cu催化剂,研究其对4-硝基苯酚（4-NP）的催化还原性能。本论文的主要内容和结论如下:（1）研究了pH、Ch/HA水凝胶投加量、Cu2+初始浓度、温度和不同阴离子对Ch/HA水凝胶吸附Cu2+的影响。pH为5.5时,Ch/HA水凝胶对Cu2+的吸附量为122.26 mg/g并且吸附量随温度的上升而下降。不同阴离子对吸附过程的抑制程度为SO42-＞Cl-＞CH3COO-＞NO3-。Ch/HA水凝胶吸附过程符合Freundlich等温模型和准二级动力学方程。Ch/HA水凝胶对Cu2+的吸附主要通过表面络合和离子交换作用。（2）研究了Ch/HA水凝胶对多种重金属离子的选择吸附效果。在Cu2+-Pb2+-Zn2+多元重金属体系中,Cu2+、Pb2+和Zn2+之间存在吸附竞争,降低了Ch/HA水凝胶对单一重金属的吸附能力。Ch/HA水凝胶会优先吸附电负性大、水合能小的重金属离子,选择吸附顺序为Pb2+＞Cu2+＞Zn2+。Ch/HA水凝胶对Pb2+的选择吸附能力较强,其去除率不论是单一还是多元体系均超过95%。（3）以吸附了Cu2+的Ch/HA水凝胶为原料,通过原位还原制备Ch/HA-Cu催化剂,研究了其对4-硝基苯酚的催化还原性能。Ch/HA-Cu的投加量、反应温度以及KBH4初始浓度的增加有利于催化反应进行,4-NP浓度增加会延长反应时间。Ch/HA-Cu的活化能为40.68 k J/mol,反应速率常数k为0.61 min-1。Ch/HA-Cu在进行5次循环后,催化效率仍在97%以上,表明Ch/HA-Cu能重复、高效催化还原4-NP。
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