壳聚糖及其衍生物处理工业废水的研究进展-论文.pdf

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1、第39卷第2期广州化学Vb1．39NO．22Ol4年6月GuangzhouChemistryJun20I4文章编号：1009—220X(2014)02—0079—04壳聚糖及其衍生物处理工业废水的研究进展林秋钦，华炜(福建师范大学环境科学与工程学院，福建福州350007)摘要：综述了近年来壳聚糖及其衍生物在处理工业废水中的应用。壳聚糖及其衍生物可处理工业废水中的重金属离子，如Cr(VI)、Cu(II)和zn(II)等；可处理含染料的工业废水，如处理直接紫B、直接绿BE以及甲基橙等染料；还可用于处理印染、造纸和含油废水。壳聚糖及其衍生物具有易分离

2、、可生物降解，无污染等特点，是绿色的水处理剂，且我国壳聚糖资源极为丰富，探索其在工业废水处理中的应用有着重要的价值。关键词：壳聚糖；壳聚糖衍生物；工业废水中图分类号：X703．5文献标识码：A随着纺织、食品加工、炼油等工业的发展，工业废水的排放量也日益增加，在水体中会引起污染，从而危害生态环境及人类健康，因而对工业废水的处理已引起广大科技工作者的高度重视。目前，处理工业废水的方法主要有还原法、吸附法和离子交换树脂法等【jJ。这些方法在处理工业废水中起着重要作用。壳聚糖用于修复水体中的污染物是近几年环境科学前沿研究的热点之一。壳聚糖作为一种天然高

3、分子化合物，是甲壳素经化学法处理脱乙酰基后的产物，在自然界中分布甚广，并且具有良好的化学吸附性，较好的电中和能力，架桥作用，助留助滤作用，抑菌杀菌作用，在工业废水处理方面可用作吸附剂、絮凝剂、杀菌剂、离子交换剂等多功能水处理剂L2J。壳聚糖分子中的氨基和与氨基相临的羟基与水中的重金属离子具有螯合吸附作用，如能与Hg2、Ni、Cu2+Pb2+、Cd2等能形成稳定的螯合物，对重金属离子具有很好的去除效果；并能对有机物如染料、油、等发生吸附作用，从而可以广泛的用于处理染料和印染废水，以及可以用于处理含油工业废水。由于壳聚糖广泛存在于动植物如菌类、藻类

4、的细胞，以及虾、蟹、蝇蛆和昆虫的外壳等中，所以说壳聚糖是取之不尽，用之不竭的可再生能源，而且是安全无毒、可生物降解、环境友好的一种天然高分子化合物。本文将对壳聚糖处理工业废水的研究进展作一些介绍。1壳聚糖简介壳聚糖是几丁质经化学法处理脱乙酰基后的产物，其学名是B．(1，4)．2．氨基．2．脱氧．D．葡萄糖，是一种天然的生物高分子线性多糖。纯壳聚糖是带有珍珠光泽的白色或灰白色的片状或粉末状固体，并且它是无味、无毒性的天然高分子材料[5]。壳聚糖的相对分子质量为数十万到数百万，这是由于壳聚糖存在于不同的生物体中，因其原料不同从而导致其相对分子质量分

5、布较宽。一般而言，脱乙酰度达到55％就可称之为壳聚糖，但由于需求不同，脱乙酰度在55％~70％称之为低脱乙酰度壳聚糖，当脱乙酰度分别达到70％85％、85％～95％和95％～100％，则分别称之为中、高和超高脱乙酰度壳聚糖，脱乙酰度越高，壳聚糖的收稿日期：2013-09．25作者简介：林秋钦(1992～)，女，本科，研究方向：水环境修复。736890305@qq．corn80广州化学第39卷相对稳定性就越低，但壳聚糖的机械强度越大，而且其生物相容性也会随之增加，从而增强其吸附能力刚。在自然界中，壳聚糖广泛存在于动植物中，如菌类、藻类的细胞，也存

6、在于虾、蟹、蝇蛆和昆虫的外壳，还广泛存在于贝类等中，每年生物合成的资源量高达100亿吨，是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源，其中海洋生物的生成量在l0亿吨以上，可以说壳聚糖是取之不尽，用之不竭的可再生能源，而且是安全无毒、可生物降解、环境友好的一种天然高分子化合物。2壳聚糖处理工业废水的研究进展2．1处理含重金属离子的工业废水重金属是指比重大于4或5的金属，约有45种，但通常所说的重金属污染，主要是指铬、汞、铅、镉等生物毒性显著的元素，还包括镍、锡、铜、锌、钻等具有一定毒性的元素。由于重金属及重金属化合物广泛用于化工、电镀、印染、皮革等行业

7、，随着它们的应用在不断扩大，重金属污染也目益增加，由于重金属不能被生物降解，并且具有生物富集性，因此它所造成的污染具有持续性，水体重金属污染已经成为当今世界上最严重的环境问题之一，因此在环境修复领域引起了越来越多的关注L8J。壳聚糖作为一个线性聚胺，当在酸性介质中溶解后，随着氨基的质子化，表现出阳离子聚电解质的性质。它不仅能吸附水中的负电荷微粒，且还能与许多重金属离子发生螯合，因而壳聚糖可以用于处理工业废水中的重金属离子【4】。李雯等J以O一羧甲基壳聚糖对电镀废水中Cr(VI)吸附性能进行了研究，当O一羧甲基壳聚糖投加量为5L时，电镀废水中的C

8、r(VI)的初始浓度为176mg／L，反应温度为30~C，pH为2，吸附时间为2h的条件下，O．羧甲基壳聚糖对电镀废水中CⅥ)吸附率高达98％。张廷安