葡萄糖和殼聚糖水熱合成碳材料及其對活性艷紅k-2bp的吸附研究.pdf

1、本文主要研究分別以葡萄糖和殼聚糖為原料通過一步水熱法制備氨基功能化的碳材料，通過SEM、FTIR、BET、元素分析等表征手段研究了其形貌、成分等性質(zhì)，并進行了對活性艷紅k-2bp的吸附性能實驗。
　　以葡萄糖為原料的水熱反應(yīng)中，以純葡萄糖為前驅(qū)物可以得到粒徑在5μm左右的形貌規(guī)則的碳微球，并且碳微球表明沒有氨基的負載。在葡萄糖水熱體系中只加入谷氨酸時，生成的碳微球形貌變化不大，且氨基不能有效負載。加入氨水則可以得到氨基功能化的不規(guī)

2、則碳材料。
　　當(dāng)以只有葡萄糖為前驅(qū)物制備的碳微球作為k-2bp的吸附劑時，其對k-2bp的最大吸附量為6.28mg/g;而以葡萄糖水熱體系中加入氨水獲得的碳材料為吸附劑時，對k-2bp的最大吸附量增加到20.8 mg/g;當(dāng)在水熱體系中同時加入氨水和谷氨酸后，在最優(yōu)水熱時間下得到的碳材料對k-2bp的吸附性能大大提高，最大吸附量達到37.0mg/g，說明氨水和谷氨酸的加入會產(chǎn)生一種協(xié)同作用，增加碳材料表面負載的—NH2基團的量，

3、從而提高其吸附性能。
　　純葡萄糖水熱體系得到的碳微球?qū)-2bp的吸附符合Langmuir吸附等溫線，而氨基功能化的碳材料對k-2bp的吸附則符合Freundlich吸附等溫式，吸附過程符合準一級動力學(xué)模型。通過研究不同pH下的吸附性能，發(fā)現(xiàn)低pH值有利于對k-2bp的吸附。
　　以殼聚糖為原料的水熱反應(yīng)中，以純殼聚糖為前驅(qū)物得到的碳材料基本和純殼聚糖形貌一致，得到的固體只是粒徑有所增大，表面上的氨基在180℃下沒有破壞，

4、而水熱溫度在200℃以上則有一定程度的破壞。
　　吸附實驗結(jié)果表明，水熱過程中殼聚糖加入了一定比例的葡萄糖得到的碳材料的吸附效果都不如純殼聚糖水熱得到的碳材料。其中，在200℃和10h的條件下，葡萄糖和殼聚糖質(zhì)量比為3∶1制備得到的7＃G3CS200-10對k-2bp最大吸附量僅為250.48mg/g，而純殼聚糖制備得到的3＃ CS200-10的最大吸附量為682.96mg/g。純殼聚糖在180℃、200℃、220℃水熱制備得到的

5、碳材料對k-2bp的最大吸附量分別為1279.22 mg/g、682.96 mg/g和63.60 mg/g，表明隨著水熱溫度的增加得到的碳材料的最大吸附量明顯降低，這是因為溫度的升高破壞了殼聚糖表面的氨基。純殼聚糖在180℃分別在6h、10h和14h水熱制備得到的碳材料對k-2bp的最大吸附量分別為1496.20mg/g、1279.22mg/g和1289.83mg/g，表明隨著水熱時間的增加得到的碳材料的最大吸附量有所降低。