工業(yè)廢水中重金屬離子導致的環(huán)境污染問題日益引起人們的關注。殼聚糖及其衍生物具有資源豐富、環(huán)境友好、吸附高效等特點，在水處理中應用廣泛。本論文以殼聚糖為基材，采用多種方法來提高其強度和銅離子吸附性能。采用微波輻射聚合制備交聯(lián)殼聚糖（CCTS）、聚丙烯酰胺/殼聚糖（PAM/CTS）、殼聚糖/ZSM分子篩（CTS/ZSM）、殼聚糖/Y分子篩（CTS/Y）復合材料，用FTIR、TGA、XRD、超景深三維顯微鏡等對材料進行表征，并考察了其對銅離子的吸附性能。結果表明與CCTS相比較，PAM/CTS、CTS/ZSM、CTS/Y的Cu2+吸附量有一定提高。CCTS、PAM/CTS、CTS/ZSM、CTS/Y對Cu2+吸附量隨著交聯(lián)劑用量的增加而降低。PAM/CTS對Cu2+吸附在二者比例為0.3/0.5時出現(xiàn)最大值。Y分子篩含量6%時，ZSM分子篩含量4%時，CTS/Y與CTS/ZSM對Cu2＋吸附出現(xiàn)最大值。動力學研究表明二級動力學方程能很好的擬和CCTS、PAM/CTS吸附銅離子過程，但對于CTS/Y、CTS/ZSM的吸附行為并不合適。就整個吸附過程來說，粒子內的擴散過程是CCTS、PAM/CT... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

纖維素的結構

圖 1-2 甲殼素的結構Fig 1-2 The structure of chitin纖維素的結構單元是纖維二糖，甲殼素的結構單元是N-乙酰氨基葡萄糖的二糖。自然界中存在的甲殼素，其相對分子質量因原料來源不同從數(shù)十萬至數(shù)百萬不等，外形一般為白色或者灰白色的無定形固體，大約在 270℃開始分解。由于存在分子內及分子間的多種氫鍵作用，形成微纖維網狀的高度結晶體結構。根據(jù)甲殼素結晶單元中分子鏈的不同排列方式不同，CTS存在著3種不同的結晶形態(tài)，分別為α-型，β-型，γ-型[5]。其中，α-甲殼素的分子鏈是兩條反方向平行（antiparalle）的糖鏈組成；β-甲殼素的分子鏈是兩條同向平行的糖鏈組成；γ-甲殼素則是三條糖鏈組成，其兩條鏈同向，一條鏈反向且上下排列組成。自然界中存在的甲殼素多為α-型甲殼素，其含量最豐富而且穩(wěn)定。在生物體內存在的甲殼素，即未經過任何物理和化學變化的甲殼素，被稱作為天然甲殼素。α-型甲殼素主要存在于節(jié)肢動物的角質層和某些真菌中，β-型甲殼素在 6mol/L的鹽酸中能夠轉變成α-型甲殼素，說明α-型甲殼素對酸而言是穩(wěn)定的。所有這三種晶型的甲殼素在沸騰的 5%

物質沉積在一起，形成堅硬的外殼；節(jié)肢動物如蟹、蝦的外殼中含有 30%以上的碳酸鈣，所以這些殼中主要是 α-型甲殼素；而 β-型甲殼素和 γ-甲殼素與膠原相聯(lián)結，表現(xiàn)出一定的硬度、柔韌性和流動性，還具有與承載體不同的諸多生理功能，如電解質的控制等。殼聚糖結構式圖 1-3。從殼聚糖的結構式可以看出其全名是 β-(1，4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡聚糖。通常把殼聚糖分子中脫除乙�；奶菤埢鶖�(shù)占 CTS 分子中總的糖殘基數(shù)的百分數(shù)，稱為脫乙酰度(Degree of Deacetylation，簡稱為 DD )，它是表征殼聚糖性質的重要指標。因制備工藝條件和需求不同，脫乙酰度可由 60%至 100%不等。CTS 是甲殼素的 N-脫乙�；漠a物，甲殼素與 CTS 的差別僅僅是 N-脫乙酰度不同而已。在甲殼素結構中有氨基葡萄糖的糖殘基，殼聚糖結構中也有乙酰氨基葡萄糖的糖殘基。一般而言，N-乙酰基脫去 55%以上的就可稱之為殼聚糖，這種脫乙酰度的樣品能溶于 1%乙酸或 1%鹽酸。因此，凡是能溶于 1%乙酸或 1%鹽酸的甲殼素都可稱之為 CTS。作為有實用價值的工業(yè)品殼聚糖，脫乙酰度必須在 70%以上。

【參考文獻】：
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本文編號：3295180