高氨基多孔殼聚糖樹脂的制備及其對染料吸附性能的研究.pdf

1、我國是紡織印染業(yè)的第一大國，而紡織印染業(yè)又是工業(yè)廢水的排放大戶，在我國各工業(yè)行業(yè)中，紡織印染業(yè)廢水排放量占全國工業(yè)廢水統(tǒng)計排放量的第五位。印染廢水具有水量大、水質復雜、有機物含量高、可生化性差、堿性大、色度高等特點，直接排放將會造成嚴重的水環(huán)境污染。印染廢水的處理方法很多，但是處理效果有所不同。吸附法是印染廢水脫色處理的常見技術。近年來，人們研制開發(fā)了各種各樣的吸附材料，在印染廢水的處理上取得了較好的效果。
　　 殼聚糖分子中含

2、有大量活性基，它對許多無機酸、有機酸及酸性化合物有良好的吸附性能，但由于粉末狀殼聚糖粒徑太小易分散于溶液中，造成吸附劑與溶液分離困難，或者堵塞固定床。同時殼聚糖在弱酸性溶液中易流失，這些使它作為吸附劑的應用受到了限制。
　　 為了使殼聚糖易實現(xiàn)介質分離并增強它的耐酸性，本文在進行了充分調研的基礎上，采用反向懸浮法，以甲醛和環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑制備出高氨基多孔殼聚糖樹脂(CCTSR)作為吸附劑。然后研究了高氨基多孔殼聚糖樹脂對三種常

3、見陰離子染料活性艷藍19、活性翠蘭21和酸性橙Ⅱ的靜態(tài)和動態(tài)吸附性能，并討論了高氨基多孔殼聚糖樹脂的再生方法。主要研究工作和結果如下：
　　 (1)高氨基多孔殼聚糖樹脂的制備與表征考察了甲醛、環(huán)氧氯丙烷、致孔劑加量和攪拌速度對CCTSR形貌和對染料吸附能力的影響。結果表明，殼聚糖醋酸溶液的濃度為5％，致孔劑加量為0.5%，機械攪拌速度為400 r/min，預交聯(lián)劑甲醛與交聯(lián)劑環(huán)氧氯丙烷的加量分別為0.6 mol/L和0.095

4、mol/L時，合成的CCTSR效果較好。
　　 用紅外光譜儀研究乳化交聯(lián)前后物質結構的變化，證實了反應過程中甲醛與殼聚糖形成了席夫堿，保護了氨基。
　　 (2)高氨基多孔殼聚糖微球對染料的吸附行為
　　 靜態(tài)吸附實驗。交聯(lián)殼聚糖樹脂對3種染料的吸附量隨染料初始濃度的增大而變大。在所討論pH范圍內，交聯(lián)殼聚糖樹脂對活性艷藍19、活性翠蘭21和酸性橙Ⅱ在pH=3時吸附量最大，分別為681.16、246.80和311.

5、31 mg/g。隨溫度升高殼聚糖樹脂對活性艷藍19的吸附量變大，對酸性橙Ⅱ的吸附量變小，而對活性翠蘭21的吸附量無顯著影響。交聯(lián)殼聚糖樹脂對3種陰離子染料的吸附規(guī)律可以較好的符Langmuir(R>0.993)吸附等溫式和Freundlich(R>0.992)吸附等溫式。吸附動力學模型符合準二級速率方程(R>0.998)，其中交聯(lián)殼聚糖樹脂對活性艷藍19和酸性橙Ⅱ的吸附速率要遠遠大于對活性翠蘭21的吸附速率。
　　 動態(tài)吸附實驗

6、。流速越小，染料溶液濃度越低，CCTSR穿透曲線越靠后，相應地穿透時間和耗竭時間越長。實驗條件下，CCTSR吸附劑對活性艷藍19和酸性橙Ⅱ的最大耗竭吸附量分別可達246.53mg/g和223.01 mg/g。可以判斷，CCTSR對活性艷藍19和酸性橙Ⅱ有較好的吸附效果。
　　 (3)通過對再生條件的比較，采用50.0 ml濃度0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液作為吸附活性艷藍19和酸性橙Ⅱ飽和后的CCTSR解吸液，再生后吸附率分別