1. 研究目的与意义
我国目前受镉、铜、铅等重金属污染严重,寻求有效治理重金属污染方法和材料已经成为人类共同关注的环境问题。目前常用的处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、吸附法和电解法等,但都存在一定的不足。如采用化学沉淀法处理含金属的废水,会产生大量的含重金属的污泥,这些污泥必须处理,否则会产生二次污染;传统的离子吸附剂采用活性炭,虽然处理的效果好,但是活性炭来源有限,成本比较高;电解法相对简单易行,但是前期的投资比较大,一般企业难以承受。因此,寻求新的重金属离子处理方法成为人们迫切的要求。
壳聚糖作为一种天然的阳离子絮凝剂,可与重金属形成稳定的五环螯合物,达到去除重金属的目的。其分子结构中含有大量的自由氨基和羟基,不但有高效絮凝的作用,而且具有无毒副作用、易降解等优点,经壳聚糖处理后的水不会造成二次污染,不影响水质,因此为一个良好的水处理
本次实验主要研究壳聚糖的红外光谱图,分析内部官能团。研究了壳聚糖的电镜,了解壳聚糖的多孔结构。以及壳聚糖对Cu2 的吸附研究,对不同温度Cu2 吸附平衡以及不同时间对吸附平衡的影响的研究。
2. 国内外研究现状分析
1、磁性壳聚糖
壳聚糖虽然能溶解在酸性溶液中,但稳定性差,但通过将壳聚糖包裹纳米磁性粒子制备成磁性壳聚糖微球。这种磁性微球稳定性好、吸附性能强,有效地提高了壳聚糖的应用价值。目前制备磁性壳聚糖的方法主要有悬浮聚合法、乳液聚合法、包埋法及分散聚合法等。电镜显示该微球的粒径在 250 μm 左右,粒径波动范围较小,壳聚糖分子包裹在纳米磁性粒子周围,并含有-oh、-nh2等基
团。因此,磁性壳聚糖微球具有比表面积大、多孔、粒径窄分布等特征,同时具有易回收、可再生等优点。磁性壳聚糖主要通过吸附和絮凝作用去除水中污染物质,在水中显示出鳌合、离子交换和孔道阻碍等特性。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:壳聚糖微球的制备、表征及对重金属吸附性能研究
1、吸附动力学实验
2、吸附等温线
4. 研究创新点
从吸附动力学和热力学角度系统的研究了壳聚糖对重金属铜离子的吸附特征。
