新型吸附材料淀粉微球的制備和吸附性能研究.pdf

1、本文主要研究?jī)?nèi)容及研究結(jié)果為： (1)以可溶性淀粉為原料，N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，采用反相懸浮聚合得到了一種交聯(lián)淀粉微球(CSM)，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究制備條件對(duì)微球理化性質(zhì)的影響，推導(dǎo)出平均粒徑與主要影響因素之間的多項(xiàng)回歸方程，以期通過(guò)優(yōu)化工藝條件實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)和控制。利用掃描電鏡、紅外光譜儀、X射線(xiàn)衍射儀和綜合熱分析對(duì)CSM結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)果表明：采用反相懸浮技術(shù)合成淀粉微球工藝較簡(jiǎn)便，反應(yīng)時(shí)間較短

2、，反應(yīng)條件溫和，各因素較易控制，重現(xiàn)性好。對(duì)CSM的結(jié)構(gòu)研究表明，除可作為藥物載體外，CSM還可作為良好的重金屬吸附劑和負(fù)載金屬催化劑載體； (2)研究了CSM對(duì)Cu2+的吸附行為，利用紅外光譜儀、X射線(xiàn)衍射儀和綜合熱分析儀對(duì)吸附產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，研究了吸附機(jī)理。結(jié)果表明：CSM對(duì)Cu2+吸附行為符合Freundlich吸附等溫方程。CSM通過(guò)物理吸附、配位吸附方式吸附Cu2+，Cu2+可與CSM上酰胺基和羥基形成配位鍵，吸附C

3、u2+使CSM結(jié)晶結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步破壞，結(jié)晶度下降，使CSM總體熱穩(wěn)定性下降，Cu2+對(duì)CSM主鏈的分解具有一定的催化作用； (3)研究了在不同溫度下CSM對(duì)Ni2+的靜態(tài)吸附行為，并根據(jù)吸附等溫線(xiàn)研究了吸附熱力學(xué)性質(zhì)，結(jié)果表明：在308～328K和研究的濃度范圍內(nèi)，CSM對(duì)Ni2+吸附行為同時(shí)符合Langmuir方程和Freundlich方程；CSM吸附Ni2+的吸附焓變△H、吸附自由能變△G、吸附熵變△S均為負(fù)值，表明吸附是一個(gè)

4、自發(fā)的、放熱的熵減小過(guò)程，適當(dāng)降低溫度有利于吸附。熱力學(xué)參數(shù)分析結(jié)果表明，CSM對(duì)Ni2+其吸附為物理吸附過(guò)程，對(duì)吸附容量的貢獻(xiàn)主要來(lái)自于CSM的相當(dāng)大的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)。 (4)研究了CSM對(duì)Co2+的靜態(tài)吸附行為，根據(jù)吸附等溫線(xiàn)研究了吸附熱力學(xué)性質(zhì)，分析了其吸附動(dòng)力學(xué)特性，并初步探討了吸附機(jī)理。結(jié)果表明：在研究的濃度范圍內(nèi)，CSM對(duì)Co2+吸附等溫線(xiàn)同時(shí)符合Langmuir和Freundlich等溫方程，不同溫度下，CSM