改性殼聚糖及其對重金屬廢水吸附性能的研究

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1、學(xué)校代號10530學(xué)號201230151465分類號X5密級碩士學(xué)位論文改性殼聚糖及其對重金屬廢水吸附性能的研究學(xué)位申請人劉猛指導(dǎo)教師揭嘉副教授楊運(yùn)泉教授學(xué)院名稱化工學(xué)院學(xué)科專業(yè)化學(xué)工程與技術(shù)研究方向資源與環(huán)境工程二〇一五年五月湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)巧研究所取得的研究成果。除了文中特別加標(biāo)注引用的巧容外，本論文不包含任何其它個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，巧己在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律

2、后果由本人承擔(dān)。作者簽名：心Ｊ據(jù)曰期年ｔ月３曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可從將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。。作者簽名：以Ｊ也日期：如畔＾７月３日導(dǎo)師簽名；爲(wèi)曰期年＾月３曰表Themodificationofchitos

3、ananditsadsorptionpropertiesforheavymetalwastewaterCandidateLiuMengSupervisorProf.JieJiaCollegeCollegeofChemicalEngineeringProgramChemicalEngineeringSpecializationResourcesandEnvironmentalEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,201

4、5摘要隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，染料、醫(yī)藥、冶煉、電解電鍍等企業(yè)會排放出大量的含重金屬離子的廢水，這些重金屬離子不易被分解，能通過多種途徑對人類的生存環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅。對廢水中重金屬離子的處理已經(jīng)引起了國內(nèi)外研究工作者的關(guān)注。常見處理廢水中的重金屬離子的方法有化學(xué)沉淀法、吸附法、氧化還原法、離子交換法等等。其中吸附法由于具有高效、生產(chǎn)成本低、不易造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于處理廢水中的重金屬離子。殼聚糖是一種天然的帶正電荷的高分子化合物，它的分子結(jié)構(gòu)中存在大量的游離的氨基和羥基，可以與廢水中的Hg2+、Ni2+、Pb2+、

5、Cd2+、Cu2+等重金屬離子發(fā)生螯合吸附反應(yīng)，生成穩(wěn)定的化合物。殼聚糖具有酸溶性的缺點(diǎn)，導(dǎo)致它在處理重金屬廢水的范圍受限，在利用殼聚糖對重金離子進(jìn)行吸附時往往會對殼聚糖分子進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，以增加其耐酸性。然而交聯(lián)后的殼聚糖分子會降低其吸附性能，所以接枝一些官能團(tuán)以保正它有較高的吸附性能。本文通過利用環(huán)氧氯丙烷殼聚糖進(jìn)行交聯(lián)、用硫脲進(jìn)行接枝以提高殼聚糖的耐酸溶性的高的吸附性能，并用此改性后的殼聚糖對銅離子進(jìn)行了靜態(tài)吸附，實驗結(jié)果表明：在一定條件下，改性殼聚糖對水溶液中銅離子的吸附量隨著溫度的升高而增大，隨著PH值的增大而增

6、大；隨著吸附劑的投加量的增加，單位質(zhì)量吸附劑對Cu2+的平衡吸附量均下降。本文利用上述改性殼聚糖對銅離子吸附熱力學(xué)動力學(xué)分析的進(jìn)行了新工作。實驗結(jié)果表明：在吸附熱力學(xué)方面，吸附反應(yīng)過程符合Langmuir等溫吸附過程、Freundlich等溫吸附過程，通過實驗數(shù)據(jù)擬合出了各吸附的等溫吸附方程及飽和吸附量：在298K、308K、318K的飽和吸附量分別為24.21mg/g、25.13mg/g、27.50mg/g；在動力學(xué)方面，吸附反應(yīng)數(shù)據(jù)符合Langergren一級吸附速率方程式、二級吸附速率方程式與Weber-Morri

7、s方程。用殼聚糖吸附處理含重金屬離子Zn2+、Cu2+、Ni2+的水溶液研究發(fā)現(xiàn)，在不調(diào)節(jié)PH值的條件下，殼聚糖對Cu2+的去除率可達(dá)到100%，并且對Cu2+的吸附明顯優(yōu)于其他兩種重金屬離子，吸附優(yōu)先性順序為：Cu2+>Zn2+>Ni2+。關(guān)鍵詞：殼聚糖，重金屬離子，改性，吸附，優(yōu)先性IAbstractWiththerapiddevelopmentofeconomy,alargequantitiesofwastewaterwithheavymetalionswasemitedbythefactoryofdye,medi

8、cine,smelting,electrolytic-platingandsoon.Theheavymetalionsinwastewaterisnoteasytobedecompos-ed,whichwouldcauseseriousthreatthroughavarietyofwaystohumansurviva