胺化改性壳聚糖微球的合成及其对Cu（Ⅱ）吸附性能的研究

《胺化改性壳聚糖微球的合成及其对Cu（Ⅱ）吸附性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：R318.08密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文胺化改性壳聚糖微球的合成及其对Cu(Ⅱ)吸附性能的研究年级2015级姓名熊鑫申请学位级别硕士专业化学工程与技术指导老师张志斌教授二零一八年五月ClassifiedIndex:R318.08U.D.C:SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisMODIFICATIONOFCHITOSANMICROSPHEREBYAMINATIONREACTIONANDSTUDYONITSADSORPTIONPR

2、OPERTIESTOCUPRICIONSGrade:2015Candidate:XiongXinAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:ChemicalEngineeringandTechnologySupervisor:ZhangZhibinMay,2018西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：[1]本文采用沉降-滴注法制备壳聚糖微球，然后再用乙二醇缩水甘油醚(EDGE)作为交联剂改性壳聚糖微球。得出了最佳制备壳聚糖微球的条件，

3、和制备交联壳聚糖微球所需交联剂的最佳用量。[2]采用固定引发剂技术，通过运用活性、可控的原子转移自由基聚合法（AtomTransferRadicalPolymerization,ATRP）使交联壳聚糖微球表面官能团增加，接枝聚合物刷,确定了最佳制备条件，并对改性壳聚糖微球亲疏水性进行研究。[3]将三种含氨基的大分子材料，乙胺（ETA）、二亚乙基三胺（DTA）和聚乙烯亚胺（PEI）通过氨基和环氧基的耦合反应，分别将含胺大分子材料接枝到甲基丙烯改性交联壳聚糖微球PGMA侧链上。研究其对Cu(II)离子的吸附性能。本人郑重声明

4、：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要壳聚糖是一种应用广泛的线性天然高分子物质，因为它具有无味无毒、耐腐蚀耐碱和良好的生物相容性，在许多研究领域壳聚糖都受到了广泛的应用。壳聚糖对重金属离子有着很好的选择性和很强的亲和性，这是由于壳聚糖结构特性

5、和表面化学性能决定的。在废水处理方面，壳聚糖具有很好的应用前景。运用物理或化学的方法对壳聚糖微球进行改性，可增加其表面的活性吸附中心，从而提高对重金属离子的吸附量。本课题利用二乙胺（ETA）、二亚乙基三胺（DTA）和聚乙烯亚胺（PEI）通过氨基和环氧基的耦合反应，分别将含胺大分子材料接枝到甲基丙烯改性交联壳聚糖微球PGMA侧链上,增加壳聚糖微球的活性中心以强化对Cu(II)的吸附能力。首先利用沉降-交联法制备交联壳聚糖微球，然后通过表面缩合反应在其表面固定含甲溴基引发剂。随后，通过原子转移自由基聚合法（ATRP）在固定引

6、发剂的壳聚糖微球表面接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA)，最后通过环氧官能团开环反应，分别将二乙胺，二亚乙基三胺或聚乙烯亚胺共价接枝到壳聚糖微球表面。运用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜（SEM）来对改性微球表征。然后考察改性壳聚糖微球对Cu(Ⅱ)的吸附能力，以及pH值对吸附能力的影响。本论文得出以下结论：第二章中，本课题在实验中采用沉降-交联壳聚糖微球的工艺条件，2.0g壳聚糖，溶于50ml2%（v/v）的冰醋酸中，在配置成1mol/L的氢氧化钠溶液，采用7号注射器吸取壳聚糖乙酸溶液滴入氢氧化钠溶液中，然后将滴定

7、形成的白色壳聚糖微球用去离子水冲洗至pH=7，转入200ml的烧瓶中，以备进行交联反应。第三章中，通过接触角测试CCS-Br微球表面具有疏水性，因此接触角增加至70±2°。接枝后的CCS-g-PMAA上存在聚合物刷子，表面大量的亲水性羧基，造成接触角将至31±2。CCS-g-PGMA-c-PEI壳聚糖微球、CCS-g-PGMA-ETA壳聚糖微球和CCS-g-PGMA-DTA壳聚糖微球的接处角将有所上升，分别为51±2°，54±2°和56±2°。通过红外光谱分析，908cm-1处的峰消失了，是因为GMA的环氧键打开，二乙胺

8、（ETA）、二亚乙基三胺（DTA）聚乙烯亚胺(PEI)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)发生反应造成环氧键消失。说明二乙胺（ETA）、二亚乙基三胺（DTA）聚乙烯亚胺(PEI)成功接枝。西南交通大学硕士研究生学位论文第II页第四章中，通过对Cu（Ⅱ）吸附实验，CCS-g-PGMA-c-ETA、CCS-g-PGMA-c-