殼聚糖基復(fù)合材料的制備及其對(duì)陰離子染料吸附性能的研究.pdf

1、隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生態(tài)水污染問(wèn)題日益突出，已經(jīng)成為當(dāng)今世界的一大難題。隨著紡織、印染、印刷以及制革工業(yè)的發(fā)展，染料廢水的排放對(duì)人類(lèi)和環(huán)境的危害巨大。合理有效地治理環(huán)境中的染料廢水污染，對(duì)保護(hù)人類(lèi)生活健康與生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。其中，全生物質(zhì)吸附材料成為研究的熱點(diǎn)之一。殼聚糖是一種價(jià)格低廉的高分子材料，但是單一的殼聚糖進(jìn)行染料廢水處理時(shí)存在著一些問(wèn)題，例如吸附量較小、在較低pH環(huán)境下易破碎、力學(xué)性能差等。本文制備了

2、三種新型的殼聚糖基吸附材料，可以做為高效、環(huán)保的皮革染料廢水處理劑，可成功去除染料廢水中的陰離子染料。
　　本文以殼聚糖為基體，分別以氧化微纖化纖維素（DAMFC）和氧化石墨烯（GO）做為添加劑，制備了三種殼聚糖基復(fù)合吸附材料分別為氧化微纖化纖維素（DAMFC）/殼聚糖復(fù)合膜、氧化石墨烯（GO）/殼聚糖復(fù)合膜、氧化石墨烯（GO）/殼聚糖多孔復(fù)合微球，探討了殼聚糖復(fù)合材料對(duì)陰離子染料酸性紅和剛果紅的吸附效果。用傅里葉紅外與掃描電鏡對(duì)

3、所制備的殼聚糖復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行了表征，測(cè)試了復(fù)合材料的力學(xué)性能，探討了染料初始濃度、染料溶液pH、時(shí)間以及溫度對(duì)殼聚糖復(fù)合材料吸附效果的影響，并進(jìn)行了等溫吸附模型、動(dòng)力學(xué)模型以及熱力學(xué)模型分析。
　　DAMFC/殼聚糖復(fù)合膜對(duì)剛果紅染料的吸附性能研究表明，DAMFC/殼聚糖復(fù)合膜對(duì)剛果紅染料的吸附量隨著剛果紅初始濃度的增加而增加，染料的pH以及染料溫度對(duì)吸附量的影響不大，最大平衡吸附量為152mg/g(pH=5.5,C0=

4、200mg/L,T=30℃)。對(duì)其等溫吸附曲線進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)其吸附行為符合Langmuir模型；動(dòng)力學(xué)模型符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。拉伸力學(xué)性能測(cè)試表明，隨著DAMFC含量的增加，復(fù)合膜的拉伸力學(xué)性能顯著增加。
　　DAMFC/殼聚糖復(fù)合膜對(duì)酸性紅染料的吸附性能研究表明，DAMFC/殼聚糖復(fù)合膜對(duì)酸性紅的最大吸附量為1288mg/g(pH=4.0,C0=3500mg/L,T=30℃)。加入DAMFC后復(fù)合膜的拉伸力學(xué)強(qiáng)度比純殼聚糖膜增

5、大了1倍多。DAMFC/殼聚糖復(fù)合膜對(duì)酸性紅的等溫吸附模型符合Freundlich模型；動(dòng)力學(xué)模型更符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；吸附過(guò)程是一個(gè)自發(fā)放熱過(guò)程。
　　氧化石墨烯（GO）/殼聚糖多孔復(fù)合微球?qū)λ嵝约t染料的吸附性能研究表明，加入GO的殼聚糖復(fù)合多孔球的最大吸附量為377mg/g（pH=3.0,C0=1500mg/L,T=30℃），比純殼聚糖微球的最大吸附量（232mg/g）提高了63％。GO/殼聚糖多孔復(fù)合微球?qū)λ嵝约t的等溫吸附

6、模型同時(shí)符合Langmuir與Freundlich模型；動(dòng)力學(xué)模型符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；吸附過(guò)程為自發(fā)放熱過(guò)程。
　　GO/殼聚糖復(fù)合膜對(duì)酸性紅染料的吸附性能研究表明，純殼聚糖膜對(duì)酸性紅染料的最大吸附量為1186mg/g(pH=4.0,C0=3600mg/L,T=30℃)，加入GO后，GO/殼聚糖復(fù)合膜對(duì)酸性紅的最大吸附量達(dá)到1657mg/g(pH=4.0,C0=3600mg/L,T=30℃)，而，且GO/殼聚糖復(fù)合膜拉伸強(qiáng)度是純