殼聚糖及其季銨鹽復(fù)合磁性微球制備及其水處理性能研究.pdf

1、殼聚糖(CTS)是性能良好的生物材料吸附劑，具有來(lái)源廣、無(wú)毒害、生物相容性好等特點(diǎn)，但是殼聚糖易溶于酸性溶液，吸附作用受pH影響較大，作為吸附劑的應(yīng)用受到了限制。殼聚糖季銨鹽(HTCC)是殼聚糖經(jīng)季銨化改性后的產(chǎn)物，具有荷正電性，顯著提高殼聚糖材料的pH適應(yīng)性。
　　本研究以CTS及HTCC包裹Fe3O4磁核，多聚磷酸鈉(TPP)為預(yù)交聯(lián)劑，戊二醛為化學(xué)交聯(lián)劑，采用反相懸浮交聯(lián)法制備了復(fù)合磁性微球吸附劑(CHMMs)，考察CTS/

2、HTCC比例、TPP投加量對(duì)CHMMs性能及對(duì)天然有機(jī)物（腐殖酸）吸附動(dòng)力學(xué)的影響;以甲基橙作為代表考察CHMMs對(duì)染料的吸附性能及吸附機(jī)理。研究結(jié)果表明:
　　復(fù)合交聯(lián)方式可有效降低微球粒徑，且CTS/HTCC質(zhì)量比、TPP使用量等對(duì)微球的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性以及粒徑有顯著影響，當(dāng)CTS/HTCC比例為1∶1，TPP投加量為CTS和HTCC總質(zhì)量的17％時(shí)，制得的CHMMs球形規(guī)則、表面光滑，平均粒徑25μm，表面分布有大量的微孔，孔徑

3、在0.05～0.5μm左右;傅立葉紅外光譜、X射線衍射和透射電鏡的結(jié)果都表明Fe3O4被成功包裹在CTS和HTCC內(nèi)部。
　　CHMMs的制備條件對(duì)腐殖酸的吸附速率和吸附容量有顯著影響。當(dāng)CTS/HTCC質(zhì)量比為1∶1，TPP使用量為17％時(shí)，CHMMs對(duì)腐殖酸的吸附滿足準(zhǔn)二級(jí)速率模型，準(zhǔn)二級(jí)速率常數(shù)k2達(dá)到0.1298，吸附容量達(dá)1.56 mg/g。
　　CHMMs對(duì)甲基橙吸附速率快，吸附容量高，吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模

4、型。甲基橙初始濃度為50 mg/L時(shí)，k2值達(dá)到0.0244，吸附容量高達(dá)49.04 mg/g。在pH值為4-10，溫度為20-40℃范圍內(nèi)CHMMs對(duì)甲基橙吸附效果變化很小，但離子強(qiáng)度對(duì)其影響較大，NaCl濃度為0.1 mol/L時(shí)其吸附效果急劇下降，僅為10 mg/g左右。熱力學(xué)分析表明CHMMs對(duì)甲基橙的吸附符合Freundlich吸附等溫線模型。使用1 mol/L NaCl和0.1 mol/L NaOH混合溶液對(duì)CHMMs進(jìn)行再