海藻酸和甲殼胺纖維對鋅離子的吸附性能【畢業(yè)設計】

1、<p>　　本科畢業(yè)設計(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　海藻酸和甲殼胺纖維對鋅離子的吸附性能</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 紡織工程 &

2、lt;/p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘要：近幾年來，海藻酸和甲殼胺纖維在生物醫(yī)藥領域得到了廣泛的應用。作為天然高分

3、子材料，它們具有生物可相容性、生物可降解性以及無毒性等多個特點。而作為可再生資源，它們在自然界都具有很豐富的來源。海藻酸大量地存在于各類棕藻中，而甲殼胺可以從許多節(jié)足動物的翅膀或外殼中提取。海藻養(yǎng)殖場和海產(chǎn)品加工廠可以為這2種材料提供豐富的原料供應。隨著電鍍、制革、防腐和染料等工業(yè)的發(fā)展，人們向自然界排放的金屬廢棄物越來越多，特別是工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉻、砷、鎳、汞、鎘、鉛等重金屬離子的廢水造成了嚴重的環(huán)境污染。含重金屬離子的廢水對人

4、體和環(huán)境造成的危害越來越嚴重，有效去除廢水中重金屬離子成為當前十分迫切的任務。</p><p>　　本文通過控制吸附時間研究海藻酸纖維和甲殼胺纖維的吸附性能。從而確定最優(yōu)的吸附條件。</p><p>　　關鍵詞：海藻酸纖維, 甲殼胺纖維, 海藻酸鈣纖維，羥甲基甲殼胺纖維，吸附性能 。</p><p>　　The adsorption properties of al

5、ginate fibers and chitosan fibers for zinc ions</p><p>　　Abstract：In recent years, alginate and chitosan fibers been widely used in biomedical fields. As natural polymer materials, they have many characteris

6、tics, for example, compatibility, biodegradation and non-toxic and so on. As renewable resources, they have very rich source in nature. A large number of alginate present in the various types of brown algae and many chit

7、osan are found from the wings or shell of arthropods. Seaweed farms and seafood processing plants can provide abundant supply of r</p><p>　　Keywords: Alginate fibers, chitosan fibers, calcium alginate fiber,

8、 hydroxyl methyl chitosan fibers, adsorption performance</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　1.1 海藻酸和甲殼胺纖維的性能比較1</p><p>　　1.

9、1.1 化學結(jié)構1</p><p>　　1.1.2 吸附性能1</p><p>　　1.1.3 與金屬的結(jié)合性能2</p><p>　　1.2 處理廢水2</p><p>　　1.3 對鋅離子吸附性能的研究3</p><p>　　1.3.1 處理廢水的基本原理3</p><p

10、>　　1.3.2 鋅吸附量的計算3</p><p>　　1.3.3 時間對吸附的影響3</p><p>　　1.3.4 蛋白質(zhì)對吸附的影響4</p><p>　　1.3.5 比較海藻酸和甲殼胺纖維的吸附性能5</p><p><b>　　2 實驗部分6</b></p><p&

11、gt;　　2.1 分析方法6</p><p>　　2.1.1 原子吸收光譜法的原理6</p><p>　　2.1.2 原子吸收光譜的特點6</p><p>　　2.2 實驗內(nèi)容7</p><p>　　2.2.1 實驗的材料7</p><p>　　2.2.2 實驗儀器7</p>&l

12、t;p>　　2.2.3 實驗設備7</p><p>　　2.3 實驗步驟7</p><p>　　2.3.1 基本實驗步驟7</p><p>　　2.3.2 時間對吸附性能的影響7</p><p>　　2.3.3 蛋白質(zhì)含量對吸附性能的影響9</p><p>　　2.3.4 實驗注意事項10

13、</p><p>　　3 結(jié)果與分析12</p><p>　　3.1 時間對吸附性能的影響12</p><p>　　3.2 蛋白質(zhì)對吸附性能的影響15</p><p><b>　　4 結(jié)論18</b></p><p><b>　　參考文獻19</b><

14、/p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　近幾年來，海藻酸和甲殼胺纖維在生物醫(yī)藥領域得到了廣泛的應用。作為天然高分子材料，它們具有生物可相容性、生物可降解性以及無毒性等多個特點。而作為可再生資源，它們在自然界都具有很豐富的來源。海藻酸大量地存在于各類棕藻中，而甲殼胺可以從

15、許多節(jié)足動物的翅膀或外殼中提取。海藻養(yǎng)殖場和海產(chǎn)品加工廠可以為這2種材料提供豐富的原料供應【1】。隨著電鍍、制革、防腐和染料等工業(yè)的發(fā)展，人們向自然界排放的金屬廢棄物越來越多，特別是工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉻、砷、鎳、汞、鎘、鉛等重金屬離子的廢水造成了嚴重的環(huán)境污染。含重金屬離子的廢水對人體和環(huán)境造成的危害越來越嚴重，有效去除廢水中重金屬離子成為當前十分迫切的任務【2】。</p><p>　　甲殼胺和海藻酸是 2種

16、與纖維素結(jié)構相似的天然高分子材料。甲殼胺的分子結(jié)構為( 1 ， 4 ) -2 - 胺-β–D-葡聚糖聚合物【3】，海藻酸是一種二元線性共聚物，由ß- D -甘露糖醛酸[M]酸和a- L -古洛糖醛酸[G]酸兩個同分異構體組成【4】。甲殼胺是由多糖甲殼素組成的一種天然產(chǎn)品。甲殼素是一種氨基多糖（糖和蛋白質(zhì)相結(jié)合），在自然界中甲殼類生物的外骨骼中大量發(fā)現(xiàn)，如蝦、螃蟹、龍蝦和貝殼類生物。部分甲殼素經(jīng)過脫乙酰化作用，除去乙?；募讱に?/p>

17、可得到甲殼胺【5】。</p><p>　　作為含有氨基和羧酸基團的高分子材料，甲殼胺和海藻酸是良好的高分子絮凝劑，已經(jīng)被廣泛用于廢水的處理，效果好，成本低，且無污染。</p><p>　　1.1 海藻酸和甲殼胺纖維的性能比較</p><p>　　1.1.1 化學結(jié)構</p><p>　　海藻酸和甲殼胺是2種與纖維素結(jié)構相似的天然高分了材料

18、。海藻酸的分子結(jié)構與海藻的種類有關，甘露糖醛酸和古羅糖醛酸單體的含量在不同的海藻中有很大的變化。而且這兩種單體的含量海藻酸的性能有很大影響。甲殼胺與海藻酸中的G∕M很相似，其性能與脫乙酰度有很大的關系。充分脫乙酰的甲殼胺可以很容易地溶解在醋酸水溶液中，在噴絲孔擠出后通過用Na0H中和而形成纖維【1】。</p><p>　　1.1.2 吸附性能</p><p>　　海藻酸纖維大分子在每一個

19、重復單元中都有四個羥基。兩個羧基。而水分子與羥基、羧基形成氫鍵。因此纖維的吸濕性強【6】。再次，由于海藻酸纖維是濕紡纖維，纖維中存在大量的微孔．也有利于吸水和保水。所以，海藻酸纖維是比較好的吸附材料。</p><p>　　甲殼胺纖維與海藻酸纖維都有極性基團，都具有很好的吸濕和保濕性能，但經(jīng)秦益民【1】博士的研究表明，兩者的吸附原理還是有區(qū)別的。高M海藻酸纖維由于很容易與鈉離子發(fā)生離子交換使大量的水分進入纖維而形成

20、膠體。高G海藻酸纖維也可以通過離子交換而形成膠體，但是這種纖維的溶脹率遠比高M纖維差。甲殼胺纖維由于沒有離子交換能力，其在水中的溶脹率與在生理鹽水中的基本相似。高M的海藻酸把水分吸收到纖維內(nèi)部而膨脹，使纖維和纖維之間的空間縮小，在一定程度上阻止了液體的進一步擴散。甲殼胺非織造布的吸濕主要發(fā)生在纖維和纖維之間，如果使用在傷口上，膿m可以沿著紗布從傷口向健康的皮膚涌移。</p><p>　　1.1.3 與金屬的結(jié)合

21、性能</p><p>　　作為一種高分子羧酸，海藻酸可以與不同的金屬離子結(jié)合成鹽，生成的海藻酸鹽具有良好的離子交換性能【7】。</p><p>　　甲殼素和甲殼胺纖維有一定的螯合性能，在用硫酸銅 CuSO4和硫酸鋅 ZnSO4溶液處理后，吸附在纖維上的Cu2+和Zn2+占整個纖維的含量可達9.0%和6.2%， 而且這種對金屬離子的螯合是一個相當快的過程。隨著金屬離子的吸收，纖維的強度也有明

22、顯的增加。帶9.0%Cu2+的纖維的濕強度是原始纖維的2 倍以上。而把吸附了金屬離子的纖維用EDTA處理后，纖維上的金屬離子可以被完全洗除這證明甲殼胺纖維可以被循環(huán)地使用在金屬離子的回收利用上【8】。</p><p><b>　　1.2 處理廢水</b></p><p>　　環(huán)境污染帶來的生態(tài)問題和人類健康狀況變壞已引起人們的極大關注，用生物法修復被污染的區(qū)域有著重

23、要的意義。工業(yè)廢液排放前經(jīng)生物材料處理，可減少其對環(huán)境的危害。用活體微生物降解有機物已取得了廣泛的應用。對于受重金屬污染的工業(yè)排放物及廢渣，采用微生物或其它材料進行修復或回收重金屬有著環(huán)境的經(jīng)濟的價值許多研究集中在細菌、真菌對重金屬的生物吸附作用，現(xiàn)已發(fā)展到用藻類及一些高等植物材料【9】。</p><p>　　關于土壤重金屬污染及其生物修復的研究較多，而對水體重金屬污染生物修復的研究相對較少，除可利用水生維管植物

24、修復重金屬污染的永生態(tài)系統(tǒng)．低等的藻類植物由于個體小、生民速度快、代謝迅速、吸附作用快、凈化效率高等特點，對水體重金屬污染的修復也具有較好應用前景．與其它生物修復方法相比．利用藻類修復重金屬污染水體具有投資小、針對性強、吸附量大、污染小、效率高等特點，而且可以選擇性去除低濃度重金屬，尤其是低濃度及一般方法不易去除的金屬，具有顯著而獨特的環(huán)境生態(tài)效益【10】。</p><p>　　甲殼胺分子中有大量的胺基和羥基，通

25、過-NH2和與其相鄰的-OH 基 團與金屬離子發(fā)生螯合反應，對金屬離子有良好的吸附作用。甲殼胺在處理含重金屬離子的廢水中已經(jīng)得到廣泛的應用。目前，工業(yè)上用于廢水處理 的主要為甲殼胺粉末和溶液。 與這些材料相比 ， 甲殼胺纖維具有很高的表面積，在吸附重金屬離子后可以很方便地與廢水分離。 文獻資料表明， 吸附在甲殼胺纖維上的重金屬離子可以用乙二 胺四乙酸洗去，因而在廢水處理中可以重復使用纖維【11】。</p><p>

26、;　　1.3 對鋅離子吸附性能的研究</p><p>　　1.3.1 處理廢水的基本原理</p><p>　　對甲殼胺和海藻酸鈉處理染整廢水已有較多的研究并已證明它們良好的絮凝作用和脫色效果。</p><p>　　甲殼胺可以被溶解在稀酸水溶液中，溶解后其分子中的-NH2 基團在酸性條件下離子化，成為帶正的-NH2。甲殼胺中極性的-OH、-NH2和-NH3 + 基

27、團對溶液中染料有吸附作用。 </p><p>　　海藻酸鈉是海藻酸的鈉鹽，它能溶解在水中，溶 解后其 分子上 的-COO Na基 團在水 中離子化而形成帶負電的-COO- 基 團。海藻酸鈉中極性的-OH、-COO- 基團對溶液中染料也有吸附作用【12】。 </p><p>　　1.3.2 鋅吸附量的計算</p><p>　　鋅離子濃度采用原子吸收分光光度測定。

28、</p><p>　　吸收率：η（%）=（Ci-Ct）/ Ci×100%,</p><p>　　式中：Ci為Cu2+的起始濃度，mg/L；t為Cu2+的最終濃度，mg/L。</p><p>　　吸附量：q=0.001(Cr-Cf)V/W,mg/g,</p><p>　　式中：Cr為Cu2+的初始濃度，mg/L;；Cf為平衡時Cu2+

29、濃度，mg/L；V為溶液體積，mL；W為海絲纖維干重，g。</p><p>　　1.3.3 時間對吸附的影響</p><p>　　羅道成等研究了吸附時間對重金屬離子去除率的影響,隨著吸附時間的增大 ,重金屬的去除率增大 ,當吸附時間超過 6h后 ,吸附量隨時間的延長而緩慢。說明此時已接近達到飽和吸附［13］。</p><p>　　舉海藻酸的例子：孔慶山【14】等人

30、研究發(fā)現(xiàn)Zn2+溶液初始濃度分別為87．42 mg/L、43．71 mg/L，海藻酸纖維用量各為0．2 g，恒溫振蕩器水溫25℃，振蕩時間分別為2 min、5 min、10 min、15 min、20 min、30 min、45 min、60 min，實驗結(jié)果如圖1所示。</p><p>　　圖1 吸附時間對吸附容量Q和去除率Y的影響</p><p>　　從圖1可以看出，吸附時間對吸附容

31、量和去除率的影響是很小的，即海藻酸纖維浸入溶液中，在很短的時間內(nèi)就達到了吸附平衡，這Zn2+與吸附位點間存在較強的作用力，一旦吸附就不容易解吸。Zn2+的初始濃度高，海藻酸纖維對其的吸附容量大，而去除率則低。這說明海藻酸纖維對高濃度的鋅離子的去除能力是有限的。雖然時間對吸附結(jié)果的影響不是很明顯，但是為了達到更穩(wěn)定的吸附平衡，以后的實驗均采用震蕩30min的方法來進行。</p><p>　　1.3.4 蛋白質(zhì)對吸

32、附的影響</p><p>　　環(huán)境中廣泛存在著各種有機質(zhì)，具有絡合性質(zhì)和表面活性，對重金屬離子的遷移轉(zhuǎn)化有重要影響。蛋白質(zhì)是由氨基酸聚合生成的大分子物質(zhì)，其分子結(jié)構中含有多個氨基、羧基、醇羥基及酚羥基等官能團，在自然環(huán)境中有廣泛的分布。研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)的加入減少了重金屬離子在錳礦顆粒物表面的吸附，蛋白質(zhì)和重金屬離子的加入順序?qū)χ亟饘匐x子吸附也有很大的影響【15】。</p><p>　　1.

33、3.5 比較海藻酸和甲殼胺纖維的吸附性能</p><p>　　海藻纖維的高金屬離子吸附性可吸附大量金屬離子形成導電鏈， 可提高大分子鏈的聚集能， 從而可使其用于制造防護紡織品。甲殼胺是一種高性能的重金屬離子捕集劑，這主要得益于甲殼胺大分子內(nèi)含有大量的胺基和羥基【16】。甲殼胺纖維在用含氯化鋅的溶液處理后可以螯合鋅離子，這種含鋅的甲殼胺纖維可以用來給缺鋅病人補鋅【1】。</p><p>&

34、lt;b>　　2 實驗部分</b></p><p><b>　　2.1 分析方法</b></p><p>　　2.1.1 原子吸收光譜法的原理</p><p>　　當有輻射通過自由原子蒸氣，且入射輻射的頻率等于原子中的電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)（一般情況下都是第一激發(fā)態(tài)）所需要的能量頻率時，原子就要從輻射場中吸收能量，產(chǎn)生

35、共振吸收，電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，同時伴隨著原子吸收光譜的產(chǎn)生。</p><p>　　原子吸收光譜的產(chǎn)生條件：</p><p>　　1、輻射能：hν=Eu-E0</p><p>　　2、存在有效的吸光質(zhì)點，即基態(tài)原子。</p><p>　　基于樣品中的基態(tài)原子對該元素的特征譜線的吸收程度來測定待測元素的含量。</p><p

36、>　　一般情況下原子都是處于基態(tài)的。當特征輻射通過原子蒸氣時，基態(tài)原子從輻射中吸收能量，最外層電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。</p><p>　　原子對光的吸收程度取決于光程內(nèi)基態(tài)原子的濃度。在一般情況下，可以近似的認為所有的原子都是處于基態(tài)。</p><p>　　因此，根據(jù)光線被吸收后的減弱程度就可以判斷樣品中待測元素的含量。</p><p>　　2.1.2 原

37、子吸收光譜的特點</p><p>　　原子吸收光譜法是依椐處于氣態(tài)的被測元素基態(tài)原子對該元素的原子共振輻射有強烈的吸收作用而建立的。該法具有檢出限低準確度高，選擇性好,分析速度快等優(yōu)點。 </p><p>　　在溫度吸收光程，進樣方式等實驗條件固定時，樣品產(chǎn)生的待測元素相基態(tài)原子對作為銳線光源的該元素的空心陰極燈所輻射的單色光產(chǎn)生吸收，其吸光度（A）與樣品中該元素的濃度（C）成正比。即 A

38、=KC 式中，K為常數(shù)。據(jù)此，通過測量標準溶液及未知溶液的吸光度，又巳知標準溶液濃度，可作標準曲線，求得未知液中待測元素濃度。 </p><p>　　該法主要適用樣品中微量及痕量組分分析。</p><p>　　本實驗通過采用原子吸收光譜法測量鋅離子濃度，進而知道不同纖維對鋅離子的吸附性能。</p><p><b>　　2.2 實驗內(nèi)容</b>

39、</p><p>　　2.2.1 實驗的材料</p><p>　　七水硫酸鋅，海藻酸纖維，海藻酸鈣纖維，甲殼胺纖維，羧甲基甲殼胺纖維。</p><p>　　2.2.2 實驗儀器</p><p>　　容量瓶：1000mL×2；500mL×1 ；250 mL×5；100mL×6</p>&

40、lt;p>　　移液管：50mL×1；10mL×1；5mL×1</p><p>　　燒杯：200mL×1; 100mL×1</p><p><b>　　玻璃棒</b></p><p><b>　　洗耳球</b></p><p>　　2.2.3

41、實驗設備</p><p>　　原子吸收光譜儀AA800</p><p>　　電子天平（上海恒平科學儀器有限公司）</p><p>　　101-1型電熱鼓風恒溫干燥箱（上海康路儀器設備有限公司）</p><p><b>　　2.3 實驗步驟</b></p><p>　　2.3.1 基本實驗步驟&

42、lt;/p><p>　　稱取26.390克七水硫酸鋅，用去離子水溶解至1000mL，得到含6 g.L-1 鋅離子的水溶液</p><p>　　吸取50mL以上溶液，加水稀釋到1000mL備用（含300mg.L-1鋅離子）</p><p><b>　　加入1克纖維</b></p><p>　　在不同的時間段，取10mL溶液，稀

43、釋到1000mL</p><p>　　過濾后用原子吸收光譜測定鋅離子含量</p><p>　　2.3.2 時間對吸附性能的影響</p><p>　　A. 稱取1克海藻酸纖維，加入1000mL含金屬離子的溶液中, 室溫下吸附不同時間后，取10mL溶液, 稀釋到1000mL, 過濾后取樣, 測定溶液中離子的濃度。</p><p>　　B. 取1

44、克海藻酸鈣纖維，加入1000mL含金屬離子的溶液中,室溫下吸附不同時間后，取10mL溶液,稀釋到1000mL,過濾后取樣,測定溶液中離子的濃度。</p><p>　　C.稱取1克甲殼胺纖維，加入1000mL含金屬離子的溶液中,室溫下吸附不同時間后，取10mL溶液,稀釋到1000mL,過濾后取樣,測定溶液中離子的濃度。</p><p>　　D.稱取1克羥甲基甲殼胺纖維，加入1000mL含金屬

45、離子的溶液中,室溫下吸附不同時間后，取10mL溶液,稀釋到1000mL,過濾后取樣,測定溶液中離子的濃度。</p><p>　　2.3.3 蛋白質(zhì)含量對吸附性能的影響</p><p>　　A.稱取1克海藻酸纖維，加入1000mL含金屬離子的溶液中,在溶液中加入不同量的蛋白質(zhì)，室溫下吸附2小時后，取10mL溶液,稀釋到1000mL,過濾后取樣,測定溶液中離子的濃度。</p>

46、<p>　　B.稱取1克海藻酸鈣纖維，加入1000mL含金屬離子的溶液中,在溶液中加入不同量的蛋白質(zhì)，室溫下吸附2小時后，取10mL溶液,稀釋到1000mL,過濾后取樣,測定溶液中離子的濃度。</p><p>　　C.稱取1克甲殼胺纖維，加入1000mL含金屬離子的溶液中,在溶液中加入不同量的蛋白質(zhì)，室溫下吸附2小時后，取10mL溶液,稀釋到1000mL,過濾后取樣,測定溶液中離子的濃度。</p&

47、gt;<p>　　D.稱取1克羥甲基甲殼胺纖維，加入1000mL含金屬離子的溶液中,在溶液中加入不同量的蛋白質(zhì)，室溫下吸附2小時后，取10mL溶液,稀釋到1000mL,過濾后取樣,測定溶液中離子的濃度。</p><p>　?。?）、在其他幾種纖維上重復以上的實驗</p><p>　　樣品的序號分別加上B/C/D</p><p>　　2.3.4 實驗注

48、意事項</p><p>　　（1）實驗前必須詳細預習實驗講義，明了實驗目的、原理方法及操作步驟，并在記錄本上擬出簡單的實驗原理、使用方法及操作時的注意事項。 </p><p>　　（2）在實驗過程中，要聽從老師的指導，嚴格按照實驗步驟進行，不能任意更改，不熟悉的儀器設備，應先請老師指導后使用，切勿隨意亂動。</p><p>　?。?） 實驗時如有

49、問題發(fā)生，應首先用自己學過的知識，獨立思考加以解決，努力培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力，如自己不能解決可與指導老師共同討論研究，提出解決問題的辦法。  </p><p>　　（4）實驗進行時，必須隨時把觀察到的現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，如實地記錄在記錄本上，不得記在散頁紙上，要養(yǎng)成良好的作原始記錄的習慣。</p><p>　　（5）由于纖維的密度比水小，容易浮在水面上，影響吸附性能。所以

50、應該設定一個合適的轉(zhuǎn)速，將纖維纏繞在轉(zhuǎn)子周圍，</p><p>　?。?）環(huán)境和儀器的清潔整齊是搞好實驗的重要條件，實驗臺面試劑藥品架上必須保持整潔，儀器藥品要井然有序，所用的試劑，用完應立即蓋嚴放回原處。注意瓶塞切勿張冠李戴。勿使試劑藥品灑在實驗臺面和地上。實驗完畢后，需將藥品試劑排列整齊，儀器設備要恢復原狀。將實驗臺面打掃干凈，經(jīng)教師驗收儀器后，方可離開實驗室。</p><p>　?。?/p>

51、7）必須遵守實驗室的規(guī)則</p><p><b>　　3 結(jié)果與分析</b></p><p>　　3.1 時間對吸附性能的影響</p><p>　　表3-3-1不同時間下溶液中鋅離子濃度、甲殼胺纖維吸附銅離子濃度及吸附量</p><p>　　實驗現(xiàn)象：溶液剛配好，呈現(xiàn)澄清的淡藍色，將纖維放入后，纖維慢慢變?yōu)樗{色，說明

52、纖維正在吸附鋅離子。時間越長。顏色越深。</p><p>　　吸附時間與鋅離子吸附量的關系</p><p><b>　　3-1-1</b></p><p>　　由3-1-1可知，吸附量隨著時間的增加而增大，其中吸附的前1個小時，吸附量增加最快，后來增加的幅度減慢，隨著時間的增加，吸附量的增加趨于平緩，說明已經(jīng)達飽和。</p>&l

53、t;p>　　吸附時間與溶液中鋅離子濃度的關系</p><p><b>　　3-1-2</b></p><p>　　由3-1-2可知，以甲殼胺纖維為例，溶液中銅離子的濃度隨著時間的增加而下降，其中在吸附一個小時左右，溶液中銅離子濃度下降很快，之后隨著吸附時間的曾加緩慢下降，下降的幅度不是很大。</p><p>　　纖維種類與吸附量得關系&l

54、t;/p><p><b>　　3-1-3</b></p><p>　　由3-3可知，通過把四種纖維吸吸附鋅離子進行比較，首先可以看到，吸附的規(guī)律大致相同，都是在吸附開始的1個小時吸附量增加最快，后來逐漸趨于平衡。但是，海藻酸纖維對鋅離子的吸附性最強，吸附量差不多是海藻酸鈣纖維的3倍，其次是羥甲基甲殼胺纖維，甲殼胺纖維，海藻酸鈣纖維。同時我們可以看出纖維浸入溶液中，在較短時

55、間內(nèi)就會達到平衡，所以時間對吸附的影響是有限的。</p><p>　　3.2 蛋白質(zhì)對吸附性能的影響</p><p>　　表3-3-1不同蛋白質(zhì)含量下溶液中銅離子濃度、海絲纖維吸附銅離子濃度及吸附量</p><p>　　實驗現(xiàn)象：蛋白質(zhì)是有機物，難溶于水，攪拌的時間應該稍長。配好溶液后，產(chǎn)生許多白色泡沫，影響定容。所以在定容前應靜置一段時間，待泡沫消失后在定容。蛋

56、白質(zhì)溶液是渾濁的黃色，最終配好的溶液也是渾濁的。纖維放入后顏色慢慢變深，說明纖維正在吸附鋅離子。</p><p>　　蛋白質(zhì)含量對溶液中鋅離子濃度的影響</p><p><b>　　3-2-1</b></p><p>　　由圖3-2-1可知，蛋白質(zhì)從1g增加到10g, 溶液中銅離子濃度隨著溫度是降低的，當?shù)鞍踪|(zhì)從5g增加大10g是下降最快, 1

57、g時濃度最高，為2.99mg.L-1。而80℃時最低，為2.82 mg.L-1.</p><p>　　蛋白質(zhì)含量與鋅離子吸附量得關系</p><p><b>　　3-2-2</b></p><p>　　轉(zhuǎn)換為吸附量，蛋白質(zhì)從1g增加到10g,，吸附量隨著蛋白質(zhì)的增大而增加，當?shù)鞍踪|(zhì)從5g增加大10g是增加最快,1g時吸附量最低，為0.11 mg

58、.g-1，10g時吸附量最高，為0.28 mg.g-1。其中在3小時的時候，海藻酸纖維的吸附量降低了。這是值得注意的。</p><p>　　纖維種類與吸附量的關系</p><p><b>　　3-2-3</b></p><p>　　此圖3-2-3通過將纖維種類與吸附量得關系中可以看出，當?shù)鞍踪|(zhì)增加到10g時，海</p><p

59、>　　酸鈣纖維的吸附性能是最好的，其次是海藻酸纖維，羥甲基甲殼胺纖維，甲殼胺纖維。當?shù)鞍踪|(zhì)含量在5g之下時，吸附性能從高到底排列是海藻酸纖維，羥甲基甲殼胺纖維，海藻酸鈣纖維，甲殼胺纖維。其中海藻酸的吸附性能差不多是甲殼胺纖維的2-3倍。</p><p>　　雖然時間對纖維的吸附影響比較小，但蛋白質(zhì)的加入量對鋅離子的吸附影響比較大，吸附量大大提高。實驗結(jié)果表明，活性基團對吸附性能影響大。由于蛋白質(zhì)中含有-NH

60、2 基團，大大提高了對鋅離子的吸附作用。</p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　本課題的任務是研究海藻酸纖維，海藻酸鈣纖維，甲殼胺纖維，羧甲基甲殼胺纖維對鋅離子的吸附性能，主要目標是得到在不同的條件下海藻酸纖維，海藻酸鈣纖維，甲殼胺纖維，羧甲基甲殼胺纖維對鋅離子的吸附量。 </p><p>　　本實驗通過控制吸附時

61、間、蛋白質(zhì)的含量和鋅離子的初始濃度，得到不同條件下溶液中鋅離子的濃度，然后加以分析，可以得出一些結(jié)論。</p><p>　　首先，在不同吸附時間下，在吸附開始的1個小時吸附量增加最快，后來逐漸趨于平衡。但</p><p>　　是海藻酸纖維對鋅離子的吸附性最強，吸附量差不多是海藻酸鈣纖維的3倍，其次是羥甲基甲殼胺纖維，甲殼胺纖維，海藻酸鈣纖維，主要是因為鋅離子與海藻酸纖維可以結(jié)合成為海藻酸鋅

62、，因而增加了纖維對鋅離子的吸附量。同時我們可以看出纖維浸入溶液中，在較短時間內(nèi)就會達到平衡，所以時間對吸附的影響是有限的。</p><p>　　其次，在不同的蛋白質(zhì)含量下，當?shù)鞍踪|(zhì)增加到10g時，海藻酸鈣纖維的吸附附性能是最好的，其次是海藻酸纖維，羥甲基甲殼胺纖維，甲殼胺纖維。當?shù)鞍踪|(zhì)含量在5g之下時，吸附性能從高到底排列是海藻酸纖維，羥甲基甲殼胺纖維，海藻酸鈣纖維，甲殼胺纖維。其中海藻酸的吸附性能差不多是甲殼胺

63、纖維的2-3倍。雖然時間對纖維的吸附影響比較小，但蛋白質(zhì)的加入量對鋅離子的吸附影響比較大，吸附量大大提高。實驗結(jié)果表明，活性基團對吸附性能影響大。由于蛋白質(zhì)中含有-NH2 基團，大大提高了對鋅離子的吸附作用。</p><p>　　從近年來發(fā)展起來的中金屬廢水處理鋅方法來看，主要是為了滿足當今日益嚴格的環(huán)保要求，使重金屬廢水得到最妥善的處置。利用吸附法進行廢水中有毒中金屬的去除及稀有金屬的回收，具有高效、經(jīng)濟、簡便

64、、選擇性好的優(yōu)點，特別是處理傳統(tǒng)方法不能處理的低濃度中金屬廢水具有獨特的應用價值。因此是一種應用前景很廣闊的中金屬廢水的處理手段。除了在醫(yī)療行業(yè)，海藻酸纖維和甲殼胺纖維在重金屬廢水處理方面也會有更好的發(fā)展。研究表明，在吸附性能方面，海藻酸的性能比甲殼胺更優(yōu)越，具有更高的附加值。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 秦益民.海藻酸和

65、甲殼胺纖維的性能比較［J］. 紡織學報2006, 27﹙1﹚：112～113.</p><p>　　[2] 慶山. 類水滑石化合物的合成及處理含第一類重金屬離子廢水的試驗研究﹙D﹚. 濟南大學, 20090516.</p><p>　　[ 3] 羅先珍. 甲殼素與殼聚糖纖維的制備與應用［J］. 廣西化纖通訊.1999 ，(1) ：2 3～2 8． </p><p&g

66、t;　　[ 4] Kurt I. Draget*, Catherine Taylor. Chemical, physical and biological properties of alginates and their biomedical implications. Food Hydrocolloids. 2009，25(2011)：251～256</p><p>　　[ 5] Purnima D. C

67、hauhan. Applications of Chitosan in textile A review. Man-made Textiles in India. 2008，155～156</p><p>　　[6] 鄭莉敏1，朱平2，張傳杰2 . 海藻酸纖維結(jié)構與性能研究［J］.紡織科技進展 . 2009，(2): 50～52.</p><p>　　[7] 莫嵐，陳潔。宋靜，李

68、翠翠，秦益民. 海藻酸纖維對銅離子的吸附性能［J］. 合成纖維. 2009，(2): 34～36.</p><p>　　[8] 秦益民. 甲殼素與甲殼胺纖維纖維的性能［J］. 合成纖維. 2004，(3): 22～24.</p><p>　　[9] 韓潤平， 石 杰 ，李建軍， 朱 路， 鮑改玲. 生物材料對重金屬離子的吸附富集作用. 化學通報. 2000，(7)：25～28.<

69、;/p><p>　　[10]陸開形，唐建軍，蔣德安. 藻類富集重金屬的特點及其應用展望. 應用生態(tài)學報. 2006,17(1)：118～122.</p><p>　　[11] 陳 潔，宋 靜，李翠翠，秦益民. 羧甲基，甲殼胺纖維對銅離子的吸附性能. 合成纖維. 2008 ，(5)：1～3.</p><p>　　[12] 秦益民. 利用甲殼胺和海藻酸鈉處理染整廢水.

70、紡織學報. 2005，26(5)：137～139.</p><p>　?。?3］李江,甄寶勤. 吸附法處理重金屬廢水的研究進展［J］. 應用化工.2005，34(10)：591～594。</p><p>　　[14] 孔慶山，姜麗萍，高繼賢，紀全，夏延致，于建. 海藻酸纖維對Zn2+的吸附性能研究［J］. </p><p>　　合成纖維. 2008，(11)