改性壳聚糖吸附性能的研究和5f金属框架分子的构筑

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1、分类号：学校代码：10165密级：学号：201511000676硕士学位论文改性壳聚糖吸附性能的研究和5f金属框架分子的构筑作者姓名：王杨学科、专业：无机化学研究方向：配位化学导师姓名：邢永恒教授2018年5月辽宁师范大学硕士学位论文摘要随着化石燃料储存量减少，人们迫切地需要一种新型能源代替化石燃料，而核能具有绿色环保且高效等优点，成为未来最有希望取代化石燃料的主要能源。因此，大力发展核能，就需要大量开采铀，铀是一种具有放射性的元素。在发展核能的过程中不可避免的造成了铀污染，因此需要寻找一种有效的方法处理含铀废水。在众多处理方法中，吸附法因具有操作简单，成本较低等优点进入

2、了科学家们的视线。使用吸附法处理废水需要寻找一种高效、环保、廉价的吸附剂。壳聚糖作为一种廉价的生物质材料，是一种较理想的吸附剂，但是壳聚糖自身机械强度不高，不耐酸，需要对其结构进行改性。在改性的同时，还可以有针对性的设计壳聚糖材料的结构，增加其表面积，从而提高改性壳聚糖的吸附能力。为了更好的设计具有高吸附性的铀酰吸附剂，需要研究整个吸附过程的反应机理。目前已有大量关于改性壳聚糖吸附铀酰的报道，但是关于其吸附机理的报道较少，目前大部分学者认为铀酰离子在水溶液中与吸附剂之间可能存在化学作用，如配位作用。因此，寻找更加高效廉价的吸附剂并研究其吸附机理具有实际应用前景。基于上述思

3、想，有必要从两方面着手：开发金属框架化合物，研究它的配位机制；开发廉价无污染的高效吸附剂。本论文合成了两种改性壳聚糖材料，通过红外光谱、热重分析、扫描电镜和PXRD表征了这两种材料的结构。初步探讨了pH，时间，吸附剂投入量等因素对吸附性能的影响。同时设计合成四种结构不同的铀酰配合物。利用X-Ray单晶衍射测定晶体结构，利用IR、TG、紫外和元素分析等方法对其进行了表征，同时研究了配合物对染料的吸附性能。CTS-Ti1CTS-Mn2[UO2L1(DMA)]3H[UO2(L2)3]4[Co(UO2)(L3)2(H2O)4]5[Ni(UO2)(L3)2(H2O)4]6注：H2L

4、1=C8H5NO4=5-氨基间苯二甲酸；HL2=C7H7NO2=间氨基苯甲酸；H2L3=C4H4O4=丁二酸关键词：吸附；铀酰离子；壳聚糖；合成与功能；染料吸附I改性壳聚糖吸附性能的研究和5f金属框架分子的构筑StudyonAdsorptionPropertiesofModifiedChitosanandConstructionof5fMetalFrameworkMoleculesAbstractWiththereductionoffossilfuelreserves,peopleurgentlyneedanewenergysourcewhichisgreenandeff

5、icienttoreplacethefossilfuels.Thenuclearenergyisthemostpromisingalternativetoreplacethefossilfuelasthemainenergysourceinthefuture.Todevelopnuclearenergy,weneedalargeamountofuranium.Uranium,asaradioactiveelement,isthemainmaterialofnuclearenergy.Itisunavoidabletocausetheuraniumcontamination

6、intheenvironmentduringthedevelopmentofnuclearenergy.Soitisnecessarytofindaneffectivemethodtotreaturanium-containedwastewater.Amongthenumerousmethods,adsorptioncauseswidespreadconcernbecauseoftheadvantagessuchasthesimpleoperationandthelowcost.Itisnecessarytofindahighlyefficient,environment

7、allyfriendlyandcheapadsorbentfortreatingwastewaterbyadsorption.Asaninexpensivebiomassmaterial,chitosanisanidealadsorbent.However,chitosanneedtobemodifiedbecauseofitspoormechanicalstrengthandacidresistance.Atthesametime,thestructureofthechitosanmaterialcanbedesignedt