季铵化壳聚糖微球制备及其对若干染料的脱色研究

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1、摘要由于含染料废水的危害性，在排放前进行处理是非常必要的。治理染料废水一般是先通过物理化学方法进行预处理脱色，去除生物毒性大、色度高的染料分子，提高废水的可生化性，然后通过后续生化处理，达到综合治理的目的。利用吸附去除染料废水中的污染物是一种有效的方法。但一般吸附剂在处理染料废水时存在一定的缺陷，吸附容量不大。为提高处理效果，必须改善吸附剂性能或寻找更为有效的新型吸附剂。本文尝试将壳聚糖进行改性，并用于染料废水吸附处理，试图探讨出一种新型有效的染料废水吸附剂。以壳聚糖为原料，环氧氯丙烷为交联剂，采用反相悬浮交联法制取壳聚糖微球，再以3一氯_2一羟丙基三甲基氯化铵为改性试剂进行季铵化

2、反应，制备出季铵化壳聚糖微球型吸附剂。研究了该吸附剂对染料酸性媒介黑PV(PV)、活性艳红X．3B(X．3B)和直接深棕M(DM)等的吸附作用，结果表明：季铵化改性后的壳聚糖微球对染料的吸附量显著提高了，且应用pH范围更宽；对三种染料的吸附都很好地符合Langmuir吸附等温式。X-3B和PV的吸附动力学模型可用表观二级动力学方程描述，吸附过程的吸附速率是受化学吸附控制的；而DM的吸附行为更符合粒子内扩散模型，粒子内扩散速率是影响吸附速率的主要因素。’染料的分子结构及分子量、染料溶液初始浓度、温度、溶液pH均影响染料在季铵化壳聚糖微球上的吸附量。一般来说，酸性和活性染料的吸附量大于

3、直接染料，同类染料中染料的分子量越小吸附量越高。‘染料溶液初始浓度越大，吸附量越大；X-3B和DM的吸附量随温度升高而增大，是吸热过程，而PV的吸附量随温度升高先增大后减小；溶液pH对染料吸附萤有很大影响，表明吸附主要是通过季铵化壳聚糖微球与染料间的静电相互作用完成的。关键词：季铵化改性壳聚糖微球聚合物吸附剂染料吸附作用AbsWactAbstractItisverynecessarytotreatthedye-containingwastewaterbeforebeingdischargedbecauseitwillcallsescvd-'edamagetoenvironment．

4、Itiso．一onllnontorcInOVedyesbyphysicalorchemicalmethodsfirstlyandthengettoatho咖ghresultbybiologicaltreatment．Adsorptionhasbeenprovedefficiencyintheremovalofdyes．Butthecommonadsorbentshavesomelimitationsandthecapacitiesarenotgood．Thereforeitisnecessarytoimproveadsorptionabilityortofindmoreeffici

5、encyadsorbents．AnewkindofadsorbentdevelopedfTomchJtosanishopedtobefoundoutandtobeusedefficientlyinwastewst盱treatmentinthispaper．Quatemizedchitosanmicrosphereswereprepared台omchitosanthroughinversesuspensioncrosslinkingpolymerizationusedepichlorohydrinaschemicalcrosslinkingreagentand(3-Chloro-2-

6、hydroxypropyl)Irimethylammoninmchlorideasamil】a：tereagent．BystudyingtheadsorptionofdyeacidmordantblackPV(m，reactivebrilliantredX-3B(x-3B)anddirectdarkbrownM(D岣ontothisadsorbentwefoundthatitshowsahighadsorptioncapacitytodyesstudied．Ascomparedwithunquatermizedones．thequatermizedchitosanmicrosphe

7、rec锄beusedinwiderpHranges．TheLangmuirequationwasfittedbettertoexperimentaldata．DynamicaldataofPV锄dX-3Bfitwellwiththesecond-orderkineticmodel，exceptforDMfittingbetterwithThestl'llOtl皿eandmolecularweightofdyes，initialdyeconcentration,temp