水杨醛改性壳聚糖对氯酚的吸附性能

 为了更有效解决有机污染物2,4-二氯酚对水资源污染的严重问题，对水杨醛改性壳聚糖的合成和改性壳聚糖吸附2,4-二氯酚的性能进行了研究，并对比了改性壳聚糖与未改性壳聚糖的吸附能力。介绍了改性壳聚糖的合成方法，对改性壳聚糖（CTS）产物的结构用红外光谱法进行表征，并利用紫外光谱法研究其对2,4-二氯苯酚的吸附性能。考察了pH值、时间、酚浓度等因素对吸附性能的影响。结果表明，经水杨醛改性后的壳聚糖对2,4-二氯苯酚具有更良好的吸附性能；改性壳聚糖在吸附时间2h以上，溶液pH值为5时的吸附效果最好；吸附符合Langmuir吸附等温方程；吸附动力学符合Lagergren二级吸附速率方程。     

微波辐射下甲醛交联壳聚糖香草醛希夫碱的制备及吸附性能

利用微波辐射法合成了甲醛交联壳聚糖香草醛希夫碱,用IR和XRD对其结构进行了表征,并用UV吸收光谱比较了甲醛交联前后壳聚糖香草醛希夫碱在酸中的溶解性能.吸附实验表明,该壳聚糖改性产物对一些金属离子的吸附性能与壳聚糖香草醛希夫碱和甲醛交联的壳聚糖有所不同,对Cu2 具有良好的吸附选择性,并且在酸性环境中几乎不溶解,因此可用作Cu2 的选择性吸附剂.     

磁场作用下壳聚糖希夫碱对铬离子的吸附性能研究

壳聚糖希夫碱是壳聚糖与苯甲醛进行缩合反应的产物。本文在合成壳聚糖希夫碱的基础上；研究该改性壳聚糖对微量金属铬离子Cr(Ⅵ)的吸附性能；并考察其在磁场作用下吸附能力的变化，研究磁场强度和磁场处理时间等因素对吸附Cr(Ⅵ)的影响。吸附动力学研究表明：壳聚糖的改性产物壳聚糖希夫碱比改性前的壳聚糖具有较强的吸附Cr(Ⅵ)性能，其吸附饱和浓度可提高两倍以上；达到吸附饱和的时间也能缩短一半。强化吸附效果的试验表明：磁场处理可进一步增强壳聚糖和壳聚糖希夫碱的吸附性能，尤其是对壳聚糖希夫碱吸附性能有大幅度的提高；吸附量和吸附效率与磁处理强度、吸附时间、Cr(Ⅵ)溶液的酸度和浓度等吸附环境条件有关，适当的磁场处理可保证壳聚糖希夫碱对含Cr(VI)废水的高效吸附效果。     

壳聚糖螯合树脂的改性及吸附性能

合成了以壳聚糖为载体的螯合树脂，将该树脂用于过氧化氢部分降解，得到改性 的壳聚糖螯合树脂。用静态吸附法测试了树脂的吸附性能，并对两类树脂的性能进行了比较。发现改性的螯合树脂比未改性的有较高的吸附容量和吸附率。     

壳聚糖丙酮酸衍生物的合成及吸湿保湿性能

以丙酮酸改性壳聚糖制备了N-（1-羧乙基）壳聚糖（CET），用^1HNMR、电位滴定等方式对产物进行了表征。研究发现，丙酮酸与糖元比例、反应时间、pH和壳聚糖相对分子质量（Mw）对产物取代度（DS）影响较大，最佳丙酮酸与糖元比例、反应时间、pH分别为8：1，8h，4．5。随壳聚糖Mw降低，DS增加。CET比壳聚糖的吸湿保湿明显增加，并呈现与HA类似的吸湿保湿性能。     

磁场作用下壳聚糖希夫碱对铬离子的吸附性能

在合成壳聚糖希夫碱的基础上,为探讨磁场作用下壳聚糖(CTS)及其改性后的壳聚糖希夫碱(CSB)对Cr(Ⅵ) 的吸附特性,研究了磁场强度和磁场处理时间、Cr(Ⅵ)溶液酸度和初始质量浓度等因素对吸附Cr(Ⅵ)的影响.结果表明:壳聚糖希夫碱比改性前的壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)的性能强,其饱和吸附量由0.34mg/g提高到0.93mg/g;达到吸附饱和的时间由120min缩短到60min;磁场处理可进一步增强壳聚糖和壳聚糖希夫碱的吸附性能.     

交联壳聚糖的合成及其对Cu2+的去除效果

为了使化学改性后的壳聚糖既具有较高的吸附效率，又能在较广泛的pH值范围内使用，将壳聚糖与硫氰酸铵(NH4CNS)、一氯乙酸(CH2ClCOOH)进行接枝反应，引入硫脲基和羧基两个配位中心，再与戊二醛交联生成具有网状结构的交联壳聚糖，红外光谱图表明发生了预期的接枝和交联反应．通过正交实验确定最佳的接枝奈件和交联奈件，并用合成的交联壳聚糖吸附Cu^2 ．研究结果表明，壳聚糖与硫氰酸氨、一氯乙酸的摩尔比为1：1．2：1．2、50C、反应2h条件下进行接枝反应的产物，在理论交联度为30％、反应体系pH=8、反应4h奈件下与戊二醛进行交联，交联产物得率较高，对Cu^2 去除效率为98．10％．     

壳聚糖丙酮酸衍生物的合成及吸湿保湿性能

以丙酮酸改性壳聚糖制备了N-(1-羧乙基)壳聚糖(CET),用1HNMR、电位滴定等方式对产物进行了表征。研究发现,丙酮酸与糖元比例、反应时间、pH和壳聚糖相对分子质量(Mw)对产物取代度(DS)影响较大,最佳丙酮酸与糖元比例、反应时间、pH分别为8∶1,8h,4.5。随壳聚糖Mw降低,DS增加。CET比壳聚糖的吸湿保湿明显增加,并呈现与HA类似的吸湿保湿性能。     

改性壳聚糖吸附剂对水中低浓度汞的吸附

制备了几种改性壳聚糖吸附剂,通过优化试验确定了制备改性壳聚糖吸附剂的乙酸/壳聚糖浓度配比及固化碱液条件,并比较了不同吸附剂对Hg2+的吸附性能.以分子印迹法结合交联胺化改性法制备的Hg2+分子印迹改性壳聚糖吸附剂小球(P-C-CTS-ex(Hg0.3))对Hg2+具有最高的吸附容量,在低浓度Hg2+(CHg2+<40mg/L)溶液中,此吸附剂对Hg2+的吸附容量可达9.017 mg/g,比未改性壳聚糖(CTS)的吸附量高出1倍以上.研究还揭示了交联前Hg2+对壳聚糖分子中的活性氨基的保护功能及除Hg2+后的分子印迹作用.循环再生实验表明,P-C-CTS-ex(Hg0.3)经过8个循环以后的吸附容量保持稳定,颜色与外观等基本不变,重复使用性能稳定;而未改性CTS吸附剂经过"吸附-脱附-再生"8个循环后,球体积明显变小,颜色逐渐变黄,吸附容量不稳定.这表明本研究制备的Hg2+分子印迹改性壳聚糖吸附剂的吸附容量和再生性能均明显优于普通壳聚糖吸附剂,具有应用于含Hg废水处理的潜力.     

N-烷基化壳聚糖吸附苯酚的研究

水杨醛与壳聚糖在酸性条件下反应生成Schiff碱,再用NaBH4还原制备了N-烷基化壳聚糖,对改性产物的结构用红外光谱法进行了表征,用紫外光谱法研究了它对苯酚的吸附性能。考察了pH值、时间、酚浓度、吸附剂质量因素对吸附性能的影响。结果表明,经水杨醛改性后的壳聚糖对苯酚具有更良好的吸附性能;吸附符合Freundlich吸附等温方程和Langmuir吸附等温方程;吸附动力学符合Lagergren二级吸附速率方程。     

新型多孔多胺化交联壳聚糖对镉(Ⅱ)吸附性能的研究

设计和制备了一种新型多孔多胺化壳聚糖 (P-CCTS)，用FTIR和X射线衍射法表征了产物的结构，研究了P-CCTS对镉(Ⅱ)离子的吸附性能，实验结果表明P-CCTS对镉(Ⅱ)离子有很强的吸附能力，在pH为6左右P-CCTS对镉(Ⅱ)离子的吸附能力最强，溶液中适量NaCl的存在能够显著提高P-CCTS对镉(Ⅱ)离子的吸附容量。     

多孔壳聚糖膜的渗透性及其对Cd(Ⅱ)离子的吸附性能研究

以邻苯二甲酸二丁酯为致孔剂,制备了一系列多孔壳聚糖膜,SEM研究了各膜的表面及断面结构,FTIR分析了其组成,测定其对小分子物质的渗透性及对Cd(Ⅱ)离子吸附性,探讨了Cd(Ⅱ)离子的浓度、吸附时间、体系pH值、温度等因素对吸附的影响,同时考察了膜再生的方法.结果表明:该多孔壳聚糖膜具有孔隙率高、孔分布均匀、比表面积较大、对小分子物质有强渗透性、不流失、易再生等特点,而且当pH在6.0~7.3范围内,对Cd(Ⅱ)离子的吸附性能较好.     

α酮戊二酸改性壳聚糖对金属离子的吸附性能

利用壳聚糖上活泼氮基与α-酮戊二酸进行Schiff碱反应,合成了对金属离子具有特殊整合作用的生物高分子。研究了KCTS,SCTS,CTS对Cu(Ⅱ）,Zn(Ⅱ),Co(Ⅱ)的静态吸附性能,结果表明,KCTS吸附性能优于SCTS和CTS,对Cu(Ⅱ）,Zn(Ⅱ),Co(Ⅱ的吸附容量（pH=7.0)分别为245.89,177.63,65.17mg/g.采用正交试验法考察了金属离子浓度、介质酸度、吸附剂用量、吸附时间等因素对吸附剂去除金属离子能力的影响,其中金属离子浓度、介质酸度对吸附性能影响较大,而吸附剂用量、吸附时间对吸附性能影响较小。     

壳聚糖固定化技术及吸附性能的研究

采用海藻酸钠、聚乙烯醇、明胶作为载体,对壳聚糖的固定化条件进行了研究,并以制成的固定化壳聚糖吸附水中Cu2+和Cr6+。结果表明:分别用2%(质量分数,下同)的海藻酸钠、(1%的聚乙烯醇+1%的海藻酸钠)、(1%的明胶+1%的海藻酸钠)固定壳聚糖,成球性及机械性能理想。比较了壳聚糖质量、pH值、吸附时间对吸附效果的影响:0.20 g壳聚糖与(1%的聚乙烯醇+1%的海藻酸钠)载体混合,溶液pH值为6.5,吸附时间为8 h,Cu2+去除率达99.89%;0.15 g壳聚糖与(1%的聚乙烯醇+1%的海藻酸钠)载体混合,溶液pH值为4.5,吸附时间为10 h,Cr6+去除率达98.64%。     

壳聚糖对肉鸭生长性能及免疫机能的影响

将240只1日龄樱桃谷肉鸭随机分成4组,每组3个重复,每个重复20只,公母各半。对照组（Ⅰ）喂给基础日粮,试验组（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）分别在基础日粮中添加0.03%,0.05%,0.1%壳聚糖,试验期7周。试验结果表明：在肉鸭日粮中添加0.03%～0.1%的壳聚糖可有效提高其生长性能,显著提高肉鸭的平均日增重和饲料转化率,其中以0.05%添加量较好。 HI 抗体水平随壳聚糖添加量的增加而增加,其中以0.1%添加量较好。     

多胺基壳聚糖含孔树脂的制备及对Cd（Ⅱ）的吸附研究

以壳聚糖、苯甲醛为原料,乙醇为溶剂,合成希夫碱;用乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,在酸性条件下脱保护,以环氧氯丙烷和四乙烯五胺对交联树脂修饰,合成多胺基壳聚糖交联树脂。以石腊为溶剂,PEG-2000为致孔剂,司本-80为乳化剂,形成了多胺基壳聚糖含孔树脂。在室温和pH=7时,壳聚糖树脂对Cd（Ⅱ）吸附量达123.54 mg/g,致孔后的树脂吸附量达315.10mg/g。     

一种含铜固体电极在新型无膜生物电化学系统中的应用研究

采用壳聚糖修饰电极吸附溶液中Cu(Ⅱ)制得含铜固体电极,将其用做新型无膜生物电化学系统(MACMCB)阴极。研究固体电极Cu(Ⅱ)质量和外阻对MACMCB电压的影响。结果表明,系统电压与含铜固体电极Cu(Ⅱ)质量及系统外阻正相关,最大输出电压达0.6346 V。该系统Cu(Ⅱ)还原效率高于92.75%,表明Cu(Ⅱ)做电子受体得电子能力强,Cu(Ⅱ)几乎被全部还原。MACMCB与微生物燃料电池(MFC)的效率对比结果表明,在一定时间内,MACMCB在底物降解效率和产能输出方面明显优于MFC,推荐含铜固体电极更换时间为10~30小时。含铜固体电极中Cu(Ⅱ)主要以Cu SO4分子形式存在,放电后Cu(Ⅱ)的主要还原产物为单质Cu,含少量Cu2O,另外掺杂部分Cu元素的磷化物和氯化物沉淀。     

壳聚糖衍生物固定床中Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

研究了壳聚糖衍生物固定床对Cu(Ⅱ)的吸附性能,考察了改性前后吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附容量,以及改性后壳聚糖吸附剂在不同pH值、Cu(Ⅱ)浓度等条件下吸附过程的穿透曲线.结果表明:改性后的吸附剂吸附性能大大改善,改性前后吸附剂的吸附量分别为1.86×10-3mol/g和2.07×10-3mol/g,改性后吸附带长度与改性前相比减少了0.95 cm;pH值增大、Cu(Ⅱ)溶液浓度增大有利于提高吸附柱利用率.     

O-季铵化-N-水杨醛壳聚糖席夫碱的合成及抗菌性研究

以缩水甘油三甲基氯化铵（GTMAc）和水杨醛为改性剂,在羟基和氨基上分别引入季铵盐基团和席夫碱基团,合成得到含双抗菌功能基团的水溶性壳聚糖衍生物：O-季铵化-N-水杨醛壳聚糖席夫碱,并通过FTIR谱图、季铵化度的测定对壳聚糖衍生物结构进行表征.对合成条件进行了探讨,得到最佳的反应条件为：n（壳聚糖席夫碱）∶n（GTMAc）=1∶5,温度为70℃,时间为24 h,此时获得O-季铵化-N-水杨醛壳聚糖席夫碱的季铵化度和产率最佳,分别为93.7%和81.8%.将产物应用于棉织物抗菌整理,以5%O-季铵化-N-水杨醛壳聚糖席夫碱整理的织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达99.3%和94.0%以上.但该整理织物的耐洗性较差,经20次皂洗后基本失去抗菌性.     

壳聚糖螯合铬(Ⅵ)的稳定常数测定及螯合效果分析

为了考察壳聚糖（CTS）对重金属离子铬(VI)的螯合性能，利用紫外分光光度法对壳聚糖螯合铬(VI)的机理进行了研究，测定了不同c(Cr6+)/c(-NH3+)浓度比下壳聚糖-铬(Ⅵ)螯合物的紫外吸收光谱，确定了螯合物的配位比并计算了稳定常数。结果表明：壳聚糖对铬(VI)具有螯合作用，在不同壳聚糖氨根配体浓度下，当c(Cr6+)/c(-NH3+)≥0.5时，螯合反应达到平衡；壳聚糖中主要配体-NH2基团与铬(VI)按物质的量比2:1形成螯合物，壳聚糖铬(VI)螯合物的稳定常数为1.212×108。通过实验考察了壳聚糖用量、体系pH值对壳聚糖螯合铬(Ⅵ)离子效果的影响。结果表明：壳聚糖用量为0.15 g·L-1，反应酸碱度为pH=4的弱酸环境时，铬(VI)离子去除率可达到87.5%。