新型壳聚糖衍生物螯合树脂制备与吸附性能的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文新型壳聚糖衍生物螯合树脂的制备与吸附性能研究硕士研究生：蔡建崇指导教师：陈兴娟教授学位级别：工学硕士学科、专业：应用化学所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2012年9月论文答辩日期：2012年10月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngPreparationandAdsorptionPropertiesofaNovelChelatingResinfromChitosanDerivativeCandidat

2、e:CaiJianchongSupervisor:Prof.ChenXingjuanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:AppliedChemistryDateofSubmission:Sep.2012DateofOralExamination:Oct.2012University:HarbinEngineeringUniversity学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对

3、应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同

4、时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日新型壳聚糖衍生物螯合树脂的制备与吸附性能研究摘要螯合树脂是在离子交换树脂基础上发展起来的，其树脂分子可与重金属离子形成稳定的配位键。由于其具有离子选择性更高、结合力更强、再生能力更强、稳定性更好和成本更低廉等突出优点，因此，可广泛应用于处理含重金属离子的废水。其中，天然壳聚糖及其改性树脂被

5、认为是处理废水中重金属离子的理想材料。本论文以交联剂戊二醛交联带氨基侧链聚天冬氨酸和壳聚糖，合成一种新型的可生物降解交联壳聚糖-聚天冬氨酸树脂，通过优化每一步合成工艺，确定最佳的工艺参数，聚合物分子链中引入的二硫基团（-S-S-）提高了树脂的离子选择性识别能力。利用核磁共振、红外光谱、拉曼光谱及扫描电镜等测试手段对合成聚合物的结构进行表征。考察不同因素包括接触时间、重金属离子初始浓度、pH和吸附剂剂量对Co(II)、Ni(II)、Pb(II)和Hg(II)离子吸附的影响，结果表明，合适的吸附接触时间约8h，初始浓度小于150mg/L为宜，最佳pH值分别是6

6、.0，6.0，5.0，4.0，最适宜剂量依次是2g/L，2g/L，1g/L，1g/L。运用准一级、准二级动力学模型和粒子内扩散动力学模型估算吸附动力学参数，所有研究体系皆遵循准二级动力学吸附模型，同时证明化学吸附作为控速步骤。利用Langmuir，Freundlich和Dubinnin-Radushkevich等温吸附模型分析吸附平衡数据，结果表明，Langmuir模型能够较好地拟合平衡数据，说明吸附过程是单分子层优惠吸附，Dubinnin-Radushkevich模型拟合结果证明螯合树脂对Co(II)、Ni(II)、Pb(II)和Hg(II)离子的吸附属

7、于化学吸附，最大吸附平衡容量分别是48.7，57.0，152.2和170.6mg/g。另外，树脂对重金属离子的吸附热力学研究表明吸附过程是自发的、吸热的；再生性能研究结果表明树脂经过连续多次吸附-解吸循环后仍能维持较高的吸附水平，是一种具有潜在应用价值的良好再生吸附剂。关键词：交联壳聚糖树脂；聚天冬氨酸；重金属离子；吸附性能；吸附模型哈尔滨工程大学硕士学位论文新型壳聚糖衍生物螯合树脂的制备与吸附性能研究ABSTRACTThechelateresinhasbeendevelopedinmanyfields,whichisbasedontheionexchan

8、geresin.Thechelateresincanformast