壳聚糖印迹树脂的制备及吸附性能研究

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1、单位代码10144分类号编号___________硕士学位论文题目表裹綠湘騎靑I备枚鼪苟兖研究生姓名Am(刘r届专业）导师姓名论文完成日期爲.34$K$ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明

2、。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字)日期:X年5月丨t日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学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磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大^可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名:指导教师签名曰期：曰分类号：X52密级：ＵＤＣ：628.3编号：工学硕士学

3、位论文壳聚糖印迹树脂的制备及吸附性能研究硕士研究生：李志华指导教师：毕韶丹副教授学科、专业：环境工程沈阳理工大学2015年3月分类号：X52密级：ＵＤＣ：628.3编号：工学硕士学位论文壳聚糖印迹树脂的制备及吸附性能研究硕士研究生：李志华指导教师：毕韶丹副教授学位级别：工学硕士学科、专业：环境工程所在单位：沈阳理工大学论文提交日期：2014年12月18日论文答辩日期：2015年3月11日学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex:X52U.D.C:628.3AThesisfortheDe

4、greeofM.Eng.PreparationandAdsorptionPropertiesofImprintedChitosanResinCandidate:LiZhihuaSupervisor:Prof.BiShaodanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:EnvironmentalEngineeringDateofSubmission:December,2014DateofExamination:March,2015Univers

5、ity:ShenyangLigongUniversity摘要壳聚糖储量丰富，具有生物相容性和可生物降解性等优点，丰富的氨基和羟基可以螯合吸附重金属离子，在重金属分离和富集方面有广阔的应用前景。以壳聚糖为功能单体，以Cu2+为模板离子，利用离子印迹技术，通过反相悬浮法，在微波辐射下，制备Cu2+印迹壳聚糖微球（Cu-ICM，ImprintedchitosanmicrospheresusingCu2+asimprintedion），通过单因素条件实验和正交实验优化制备条件，对其进行表征，优化吸附条件，研究其物理性

6、能、吸附热力学、吸附动力学、吸附选择性和重复使用性能。通过单因素实验和正交实验，优化出Cu-ICM的制备条件为：浓度2%（w/w）的壳聚糖溶液用量为20ml时，印迹乙酸铜用量为50mg，10%戊二醛交联剂用量为0.8ml，搅拌转速为600r/min，微波加热温度为45℃，交联反应时间为5min，3%NaOH固化时间为2.5h。对Cu-ICM进行多项表征，SEM图像显示微球成球形较好，表面有大量沟壑和缝隙。FT-IR分析可知-NH2+的螯合反应。TGA分析表明2和-OH参与了对CuCu-ICM比壳聚糖的热稳定性

7、有所改变，说明其结构发生了改变。XRD分析发现Cu-ICM的结晶度降低，有利于吸附。同时研究了壳聚糖、Cu-ICM和非印迹微球的溶胀度、含水率、酸溶率、机械强度、堆砌密度等物理性能，结合吸附量，发现Cu-ICM具有高于非印迹微球的吸附量，其物理性能可以满足处理Cu2+废水的要求。实验研究了Cu-ICM的吸附性能，静态吸附优化的条件为：初始浓度为300mg/L的Cu2+溶液用量为50ml，pH为5.0，吸附剂使用量为0.06g，反应时间为4h，常温下吸附量达到96.39mg/g。吸附热力学研究表明，吸附过程更加

8、符合Langmuir吸附等温线，属于单分子层化学吸附过程，在318K温度下，7h吸附量达到119.7mg/g。通过对热力学函数焓变、熵变和吉布斯自由能变化的求算，得知Cu-ICM对Cu2+的吸附是自发的、吸热的、无序的、由熵变控制的过程。吸附动力学研究表明，吸附过程更加符合准二级动力学曲线，吸附过程由化学反应控制。选择性实验中，Cu-ICM的选择性系数K高于非印迹壳聚糖微球，相对选择性系数沈阳理工大