改性蒙脱土脱除黄曲霉毒素b,2的研究

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1、天津大学硕士学位论文改性蒙脱土脱除黄曲霉毒素B<,2>的研究姓名：刘洪佳申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：那平20090501中文摘要黄曲霉素是对人体危害最大的食品污染物之一，由于其高的毒性和致癌性，世界卫生组织将其划定为一类致癌物。近年来，随着食品安全性要求的提高，开发一种能高效脱除食品中黄曲霉素的材料是非常必要的，与此同时对黄曲霉素在该材料上的吸附行为的研究有着深远的理论和实际意义。本文开展了水体中脱除黄曲霉素B2的吸附过程的研究，开发了新型复合吸附材料—Cu／PT脚．MMT并对其吸附机理进行了初步探讨。考察了温度和pH值对吸附效果的影

2、响并确定了最佳的作用温度和pH值：研究了该吸附过程的动力学和热力学性质。实验结果表明：该材料在温度为40"C一55。C，pH值为6-8时吸附效果最佳；随着温度的升高，温度对吸附量的曲线分为(20．50)℃的渐升段和(50．80)℃的渐降段，前一段的△H>0，AG<0是自发的吸热过程，后一段的AH<0，AG<0是白发的放热过程。吸附动力学实验结果说明吸附过程在l小时内达到平衡，且动力学曲线与假二阶方程有很好的相关性，表明吸附过程存在化学吸附。吸附等温线对Freundlich模型有很好的相关性，说明吸附应为单分子层吸附。等温线的延伸表明该材料对黄曲霉素

3、B2的最大吸附容量为15mg／g。运用XRD、IR、EPR、XPS、NMR、UV和热分析等现代表征手段分析了吸附前后材料结构的变化，并从微观角度对吸附机理进行探讨。XRD谱图分析得到吸附后材料层间距增大，这是由于黄曲霉素B2与Cu(II)在层间发生反应从而改变了原有的柱撑结构。应用m、原子吸收及孔隙度分析证明该吸附剂为多孔型结构，性质稳定。EPR谱图分析得到吸附后材料出现了新的超精细结构，说明层间部分进入晶格的Cu(II)与黄曲霉素B2的羰基发生配位作用。TG-DTA—DTG谱图分析得到吸附后材料的DTG曲线在525。C处有Cu(II)与黄曲霉素B

4、2形成的螯合环的分解速率峰，说明配位反应主要发生在层间。另外，由于静电作用和物理吸附的存在，XPS及13C．NMR等图谱分析显示黄曲霉素B2在材料表面也有所结合。关键词：黄曲霉素B2蒙脱土吸附机理ABSTRACTAflatoxinisoneofthemostharmfulfoodcontaminantstOhumanbody，becauseofitsstrongtoxicityandcarcinogenicity，theWorldHealthOrganizationdesignateditascarcinogensofclassI．Withthei

5、mprovementoffoodsafetyrequirements，itisnecessarytOdevelopahighlyefficientadsorbenttOremoveaflatoxininfood．Atthesametime，studiesOiltheadsorptionbehaviorofaflatoxinonmaterialhavefar—reachingtheoreticalandpracticalsignificance．Inthispaper，theadsorptionprocessofaflatoxinB2removalf

6、romwaterwasstudied；Anewadsorbent--Cu／PTMAB-MMTispreparedanditsadsorptionmechanismisdiscussedinthispaper．TheeffectsoftemperatureandpHontheadsorptionarestudiedandthebesttemperatureandpHaredetermined．Thekineticsandthermodynamicpropertiesofadsorptionprocessarestudied．Theexperiment

7、alresultsshowthat：theabsorptionresultsareoptimumwhenatatemperatureof40℃．55℃andpHvaluesbetween6and8．Withtheincreasingoftemperature，thetemperatureandadsorptioncapacitycurveisdividedintoanincrementalpartbetween(20—50)'Candadegressivepartbetween(50—80)'C，andtheformerpartisspontane

8、ousendothermicprocess，thelaterpartisspontaneousexothermicproc