壳聚糖絮凝机理研究

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1、东华大学硕士学位论文壳聚糖絮凝机理研究姓名：吴重亮申请学位级别：硕士专业：纺织化学与染整工程指导教师：陈东辉;陈亮2002.1.1摘要(甲壳素是存在于虾、蟹等海洋爬行动物体内的有机物质。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化的产物，壳聚糖分子内由于其特殊结构而具有特殊的性能，可用于纺织、印染、环境保护等诸方面。目前，国外对甲壳素资源开发利用极为重视，日本已大量使用壳聚糖作为絮凝剂来处理工业废水、金属加工废水以及石油废水等，美国则早已将壳聚糖用于吸收放射性核素及饮用水净化等。而在我国对壳聚糖作为絮凝剂用于废水处理作

2、用机理研究的报道较少。／1本课题制备了不同脱乙酰度相同(近)分子量和不同分子量相同(近)脱乙酰度的壳聚糖，从电中和与桥连两个方面对壳聚糖的絮凝行为进行了，研究，并且与其它类型絮凝剂如无机的铝盐、有机高分子聚丙烯酰胺(PAM)的絮凝效果等进行了比较。并利用了浊度仪测试了絮凝前后上清液的浊度变化；利用摄像显微镜观察比较絮凝产生的絮体；还利用Zeta电位仪测试了絮凝对象及产生的絮体的Zeta电位：并采用了芘荧光探针来测试壳聚糖分子微环境极性：计算比较了壳聚糖均方末端距与皂土颗粒的尺寸。在现有无机絮凝剂和有

3、机分子絮凝剂絮凝作用机理的基础上，对壳聚糖进行研究和分析，证明壳聚糖是一种带正电荷的聚电解质；与铝盐、聚丙烯酰胺(PAM)相比，壳聚糖具有与聚丙烯酰胺(PAM)桥连絮凝相类似的絮凝机理；而且分子量对壳聚糖的影响要大于脱乙酰度对絮凝效果的影响；用芘荧光探针测试壳聚糖分子微环境极性时还发现，壳聚糖分子量对壳聚糖分子微环境极性的影响远大于脱乙酰度对壳聚糖分子微环境极性的影响，从而进一步证明壳聚糖絮凝机理是类似桥连作用的某种机理，而且分子量是影响壳聚糖絮凝机理的主要因素。(从复杂多变的絮凝过程中，分析壳聚糖

4、絮凝剂的絮凝机理，进一步研究壳聚糖的吸附架桥过程，不仅可以从理论上填补环境科学中的空白，还可以在絮凝剂的开发研究过程中起到指导作用，甲壳素资源丰富，且无毒无害，无二次污染，本课题具有重大的现实意义和显著的经济效益。7一√关键词：壳聚糖絮叭理断连‘。。电位TheStudyoftheMechanismofFlocculationbyUseofChitosanAbstractChitinistheorganicskeletalsubstanceofthecrustaceanssuchascrabs，lob

5、sters，andshrimp．Thedeacetylatedchitin，calledchitosan，hasmanyspecialcapabilities．Itisabiodegradable，nontoxic，andhigh·molecular—weightlinear'cationicpolymer．Itscurrentmajorapplicationsareinthemedical，pharmaceutical，cosmetic，agricultm’al，photographicandbi

6、otechnologicalfields．Itsuseinthewatertreatmentfieldasaflocculantwasalsobeingexplored．Now,inJapan，chitosanislargelyusedasflocculationagentintreatingsewagewater．AndinAmerica，chitosanhasbeenusedtoabsorbnuclideandtopurifythepotablewaterforalongtime．Butther

7、eareafewreportsaboutchitosanasflocculationagentinChina．Inthispaper'electricityneutralizationandbridgingmechanismwerestudiedbyuseofchitosanwithd．4ferentdeacetylationdegreeanddeferentmolecularweight．’FhefiocculationresultofchitosanwascomparedwithPAM，alum

8、iniumsaltalso．Thenthechangeoftheturbidityofthesolutionwastested，andtheflocwasobservedbymicroscope，andtheZetapotentialwastested，andpyrenewasusedtodetectthepolarityofthemicroenvironmentofchitosanmolecules．Theenddistanceofchitosanandthedim