聚γ-谷氨酸壳聚糖复合膜的制备、表征及其性能的初步研究.pdf

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3、４：Ｓ．ｌ皆１義＜、。Ｖ若Ｉ拳ｉ讓．与；＿摘要摘要聚γ-谷氨酸（γ-PGA）是一种分子中含有大量酰胺键及氢键的均聚氨基酸类高分子物质，为谷氨酸的氨基与下个谷氨酸的羰基链接而成，同时，其含有许多游离羧基，是一个聚负离子基的生物聚合物。其分子结构使得该分子具有良好絮凝性、生物降解性等特点，并被广泛应用于污水处理、医药、农业、化妆品等领域。由于聚γ-谷氨酸的高絮凝以及绿色无毒性，其可广泛应用于污水处理领域，特别是含有重金属离子的污水处理中。但由于单独使用聚γ-谷氨酸不能重复利用会造成资源浪费并且只能吸附阳性离

4、子，因此本论文通过聚γ-谷氨酸与壳聚糖交联作用制备形成能够重复利用的污水处理膜，具体内容如下：1）微生物发酵法制备聚γ-谷氨酸，并通过纸层析、傅里叶红外光谱法、X-射线衍射法对产物进行初步鉴定。2）聚γ-谷氨酸与壳聚糖交联制备吸附膜。制备工艺为：γ-PGA与壳聚糖质量比1:4，质量和0.1g，去离子水3mL，10%乙酸1.5mL，甘油1mL，60℃烘干制备成吸附膜。通过对复合膜吸水性、保水性测定、傅里叶红外光谱扫描分析、X射线衍射分析对其进行结构表征。3）研究复合膜吸附Cu2+、Pb2+的吸附条件并进行脱附与重利用实验。其中

5、复合膜吸附Cu2+的最适条件为：初始金属离子浓度100-120mg/L，添加0.4g/L的复合膜，pH5，温度25℃，反应时间1h。复合膜吸附Pb2+的最适条件为：初始金属离子浓度80-140mg/L，添加0.4g/L的复合膜，pH3、温度25℃；反应时间1h。脱附与重利用实验：脱附Cu2+的最适pH为4，4次连续操作后只有5%的损失；脱附Pb2+的最适pH3，3次连续操作后只有10%的损失。4）通过数据拟合表明Redlich-Peterson与二级动力学方程更适合解释吸附过程。聚γ-谷氨酸复合膜对Cu2+、Pb2+有较强的

6、吸附能力，能够重复利用至少3次且具有较少的损失，同时，吸附膜无毒并有可降解可食用、生产工艺简单等特点，可以作为绿色产品广泛应用于工业化生产。关键词:聚γ-谷氨酸，壳聚糖，金属离子，吸附IAbstractAbstractPoly-γ-glutamicacidisaPolymermaterialofaminoacidhomopolymerhavinglargenumberofamidebondsinmoleculeandintermolecularhydrogenbonds.Itisformedbytheamidebondlin

7、kagebetweentheaminogroupofoneglutamicacidandthecarboxylgroupofthenextglutamicacid.Meanwhile,itisapolyanionicbiopolymerthathasmanycarboxylgroups.Themolecularstructuremakesithasflocculabilityandbiodegradabilityandhasbeensuccessfullyutilizedinwastewatertreatment,medic

8、ine,agricultureetc.Duetothehighflocculabilityandnontoxicity,γ-PGAhasbeenwidelyutilizedinwastewatertreatment,especiallyinwastewatercontainingheavy