殼聚糖金屬印跡樹(shù)脂的制備、表征及吸附特性的研究.pdf

1、有害重金屬是比較常見(jiàn)的污染物，對(duì)人體有強(qiáng)烈的致癌、致畸和致突變等毒害作用。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，環(huán)境中的有害重金屬含量日益增加，嚴(yán)重威脅人類的健康。因此，尋找一種能有效地吸附水體和液態(tài)食品中有害重金屬的材料就成為亟待解決的問(wèn)題。
　　 殼聚糖是自然界存在的唯一堿性多糖，是地球上第二大可再生資源。殼聚糖在廢水處理、食品醫(yī)藥、造紙、紡織和水凈化等方面具有廣泛的應(yīng)用。殼聚糖分子中含有大量的氨基和羥基，利于對(duì)其進(jìn)行改性，以增強(qiáng)殼聚糖的吸

2、附能力、吸附選擇性及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。
　　 本文以殼聚糖為功能單體，考察了無(wú)機(jī)材料、氨基化和硫代羰基化等改性殼聚糖樹(shù)脂對(duì)有害重金屬離子的吸附特性，對(duì)其結(jié)構(gòu)作了初步表征，并從飽和吸附量、吸附選擇性和在低pH下的吸附方面做了深入的研究，為殼聚糖樹(shù)脂在重金屬吸附領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供有力的科學(xué)支持和理論依據(jù)。
　　 1)首次建立了利用氫化物發(fā)生器-原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定海帶汁中總砷的方法。通過(guò)考察了消解溫度，預(yù)還原劑的種類和濃

3、度以及還原劑NaBH4濃度等條件的影響，最終確定消解溫度為180℃，酸性介質(zhì)為濃硝酸，預(yù)還原劑Vc的濃度為1％，還原劑NaBH4的濃度為1.8％，總砷檢出量穩(wěn)定。
　　 2)制備了殼聚糖As(Ⅲ)印跡樹(shù)脂As-ICR，研究其對(duì)As(Ⅲ)的吸附特性。通過(guò)利用分子印跡技術(shù)，以As(Ⅲ)為印跡分子，制備As-ICR用于吸附水溶液和海帶汁中的As(Ⅲ)，考察不同pH、溫度條件下As-ICR對(duì)As(Ⅲ)的吸附。吸附反應(yīng)主要是As-ICR上

4、的氨基吸附As(Ⅲ)，殼聚糖形成樹(shù)脂后熱穩(wěn)定性和結(jié)晶性均有所下降。As-ICR對(duì)水溶液中的As(Ⅲ)表現(xiàn)出選擇性吸附。As-ICR對(duì)海帶汁中的As(Ⅲ)有選擇性吸附。
　　 3)對(duì)As-ICR進(jìn)行改性，提高其對(duì)As(Ⅲ)的吸附量。利用α-Fe2O3對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性制備α-Fe2O3改性殼聚糖As(Ⅲ)印跡樹(shù)脂(As-IFICR)用于提高對(duì)As(Ⅲ)的吸附量。As-IFICR在pH5，30℃，As(Ⅲ)濃度50 mg/L，下對(duì)As

5、(Ⅲ)的飽和吸附量為6.20 mg/g，吸附過(guò)程符合Langmuir等溫吸附模型和擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。As-IFICR對(duì)As(Ⅲ)的吸附量顯著提高。As-IFICR對(duì)海帶汁中As(Ⅲ)的吸附能力顯著高于As-ICR，且對(duì)有益金屬元素的吸附量較小。
　　 4)制備殼聚糖pb2+印跡樹(shù)脂Pb-ICR，研究其對(duì)pb2+的吸附特性。Pb-ICR的氨基和羥基是吸附pb2+的主要功能基團(tuán)。Pb-ICR在40℃，pH6.0，吸附時(shí)間4 h下對(duì)p

6、b2+的吸附量最大，且對(duì)pb2+表現(xiàn)出選擇性吸附。
　　 5)對(duì)Pb-ICR進(jìn)行改性，提高其對(duì)pb2+的選擇性。利用四乙烯五胺對(duì)殼聚糖樹(shù)脂進(jìn)行改性制備四乙烯五胺改性殼聚糖Pb2+印跡樹(shù)脂(Pb-ITMCR)用于提高殼聚糖樹(shù)脂對(duì)金屬離子的吸附選擇性。Pb-ITMCR上的氨基參與吸附反應(yīng)。Pb-ITMCR在pH6.0，40℃，8 h下對(duì)Pb2+的吸附達(dá)到飽和狀態(tài)，且Pb-ITMCR對(duì)Pb2+的吸附選擇性較Pb-ICR有明顯提高。

7、r>　　 6)對(duì)Pb-ICR進(jìn)行改性，提高其對(duì)pH的適應(yīng)性能。利用二硫代氨基甲酸鈉對(duì)殼聚糖樹(shù)脂進(jìn)行改性制備二硫代氨基甲酸鈉改性殼聚糖pb2+印跡樹(shù)脂(Pb-IDMCR)用于拓寬殼聚糖樹(shù)脂對(duì)pH的適用范圍。Pb-IDMCR上的氨基、巰基和硫代羰基參與吸附過(guò)程，且殼聚糖的熱穩(wěn)定性降低。Pb-IDMCR在較低pH(pH1.0)下對(duì)pb2+有較高的吸附量，拓寬了殼聚糖樹(shù)脂對(duì)pH的適用范圍。
　　 我國(guó)是重金屬污染較嚴(yán)重的國(guó)家之一，目前