壳聚糖%2ftio2多功能复合介质的制备及其应用的研究

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1、摘要壳聚糖／Ti02多功能复合介质的制备及其应用的研究随着我国工业废水的污染加重，高效去除废水中重金属和有机物的新型处理技术亟待研究。生物吸附技术和光催化技术对环境友好、无二次污染，在废水处理中极具应用价值。本实验耦合壳聚糖和TiO：分别制备出球状和膜状复合介质，并对其吸附、降解、抗菌作用进行了研究。以共混法为工艺基础，探究出分子印迹树脂、壳聚糖／Ti02／Fe304磁球和膜状壳聚糖／Ti02复合介质的最佳制备工艺，通过对比膜式和球状介质对重金属(Cu2+)和有机物(氨苄青霉素)的去除效果，确立了膜状介质的绝对优势。采用浸渍法进行工艺改进，制备出接枝式膜状壳聚糖／Ti02复合介质(TCP)，

2、以氨苄青霉素为模式污染物，考察TCP在紫外下的降解性能，结果表明，强酸或强碱环境、添加Zn2+或Fe3+均能较大促进光催化降解过程；随着光照强度的增大，降解率逐渐提升，40W照射强度下的降解速率是20W的3倍之多。TCP重复使用5次后，其对AMP的降解率仍然高达97％。为实现膜状复合介质在自然光下的应用，通过A920改性Ti02，制备出A920／Ti02／壳聚糖／聚丙烯纤维膜(ATCP)。建立了SEM、HTEM、XRD和XPS等多种表征方法，证实纳米A920fri02成功沉积在壳聚糖／聚丙烯纤维上；UV-vis漫反射图谱分析表明，其最大吸收峰为545nm，带隙能为2．4eV，具有可见光应用潜

3、力。日光灯下，ATCP具有高效的降解特性和出色的杀菌性能。负载A920俄02量为0．069的ATCP在3h内完全降解氨苄青霉素(Co=20ppm，V=40mL)；在30min内完全降解甲基橙(Co=10ppm，V=40mL)。0．19的ATCP对初始浓度为2×106CFU·mL-1的E．coli和2×105CFU·mL-1的C．albicans在1h内杀菌率达100％。综上所述，制备得到的膜状复合介质TCP和ATCP开辟了光催化纳米粒子固定化的新途径。TCP和ATCP分别在紫外和目光灯下发挥高效的催化降解作用，且制备简易、重复利用性能良好，为满足不同光源的应用需求并实现工业化提供了参考依据。

4、关键词：壳聚糖，Ti02，固定化，吸附，光催化，可见光改性，氨苄青霉素SYNTHESISOFCHITOSAN-T102MULTIFUNCTIONAILCoM呼oSITEANDITSENⅥRoNT讧EN7I'ALAPPLICATIoNABSTRACTWiththeaggravatingofindustrialwastewaterpollution，moreandmoreinnovativetechnologiesfortheremovalofpollutantsfromwastewaterhavebeenstudied．Basedonhighadsorptionperformanceofbio

5、adsorbentand．excellentcatalyticactivityofphotocatalyst，anovelstrategyofcombiningchitosanandTi02hasbeenproposedforitsnontoxicityandenvironmentalfriendly．Here，wehavepreparedbothglobularandmembranouschitosan／Ti02composites，andfurtherstudiedtheirapplicationforadsorption，degradationandantibacterialprope

6、rty．Threechitosan／Ti02compositeshadbeenpreparedbysolutionblend，whichincludingion—imprintedchitosan／Ti02，chitosan／Ti02／Fe304microspheresandmembranouschitosan／Ti02／polypropylenefiber,andthenappliedtotheremovalofCu2+andAMP．Resultsindicatedthatmembranouscompositesexhibitbetterpropertiesofadsorption／deg

7、radationthanglobularcomposites．Becauseofthespacestericeffectofchitosan，compositespreparedbyblendingtechnologywerenotgoodatdegradationofampicillin．Tohandle北京化工大学硕士毕业论文thisproblem,graftedTi02／chitosan／polypro