壳聚糖酯基硫脲树脂的合成及性能研究

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1、万方数据中图分类号!Q三!!UDC28硕士学位论文学校代码!Q§三三密级公珏壳聚糖酯基硫脲树脂的合成及性能研究Synthesis，characterizationandpropertiesofethoxycarbonylthiourea--modifiedchitosanresins作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：范佳志化学工程与技术化学工艺化学化工学院刘广义教授论文答辩日期趁鲜!妻量)答辩委员会主席中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取

2、得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：_Ⅱ墅曼—一日期：j酗牡年』月萼日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论

3、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：董熊壶目期：j挫年』月耳日导师签名上隆日期：吐年』月号日万方数据中南大学硕士学位论文摘要壳聚糖酯基硫脲树脂的合成及性能研究摘要：本文在综述壳聚糖(CS)及其衍生物研究现状基础上，设计出一种壳聚糖酯基硫脲树脂'(ECTUCS)；研究了该树脂的合成方法、对氨性溶液中金属离子的吸附性能、并对树脂的脱附及再生进行了初步探讨。以氯甲酸乙酯与NaSCN为原料，N，N’一二甲基苯胺(DMA)为催化剂，经相转移催化反应，合成

4、中间体N．乙氧羰基异硫氰酸酯；该中间体再与壳聚糖发生亲核加成反应，首次合成壳聚糖酯基硫脲树脂。其中该中间体与相对分子质量分别为2、5、20和50W的壳聚糖反应的条件为：摩尔比为1．5：1，在0～15℃反应2h后，再室温反应2h，制得的四种壳聚糖酯基硫脲树脂的产率分别为71．70％、82．50％、85．70％君n89．30％，硫含量分别达到8．35％、8．82％、8．78％、8．64％，取代度分别为84．68％、89．45％、89．05％和87．63％。通过红外光谱表征证明合成了目标产物。研究了壳聚糖酯基硫脲树脂对氨性溶液中Ag(I)、C

5、u(II)、Ni(II)或Zn(II、)的吸附性能，考察了吸附时间，树脂用量，溶液pH和体系总氨量、壳聚糖相对分子量对金属离子吸附量的影响。结果表明，树脂对四种金属离子的吸附量为Ag(I)>Cu(II)>Ni(II)>Zn(II)，吸附量分别为585．21、28．25、24．80和21．20mg·g～。在Ni(II)／Zn(II)混合溶液中，树脂对Zn(II)体现出优异的吸附选择性，在Ag(I)／Zn(II)混合溶液中，树脂优先吸附Ag(I)。负载Ni(II)或Zn(II)的ECTUCS树脂可使用1．0mol·L‘1的H2S04来解吸N

6、i(II)或Zn(II)，负载Cu(II)的树脂可使用O．5m01．L。的酸性硫脲进行解吸。解吸后的树脂可重新用于氨性溶液中Ni(II)、Zn(II)或Cu(II)的富集。采用吸附动力学、热力学以及红外光谱研究了ECTUCS对氨性溶液中Ag(I)、Cu(II)、Ni(II)和Zn(II)的吸附作用。结果表明，ECTUCS树脂对Ag(I)、Cu(II)、Ni(II)和Zn(II)的吸附过程符合准二级动力学方程，Ag(I)在ECTUCS树脂上的吸附为单分子层化学吸附，符合Langmuir等温吸附模型。Cu(II)、Ni(II)和Zn(II)

7、在ECTUCS树脂上的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型，Cu(II)在树脂上的吸附是白发熵增的吸热过程；ECTUCS树脂对Ni(II、)和Zn(II)的吸附过程是一个自发的、熵减放热的的过程，为多分子层的优惠吸附。树脂吸附金属离子前后的红外谱图近一步分析表明，Ag(I、)可能主要通过化学作用吸附在ECTUCS树脂上，Cu(II、)、Ni(II)和万方数据中南大学硕二L学位论文摘要Zn(II)通过化学和物理作用进行吸附，树脂中的C-N、C=S和C=O可能参与了同金属离子的螯合作用。关键词：壳聚糖，酯基硫脲，合成，氨性溶液，吸附

8、动力学和热力学分类号：0643．3，TQ311万方数据中南大学硕士学位论文ABSTRACTSynthesis，characterizationandpropertiesofethoxycarbonylthi