双醛淀粉基席夫碱树脂的合成与应用研究

论文摘要

重金属随着食物链进入人体并在人体内富集,这已成为全球最关注的问题之一。近年来的研究热点是：利用天然廉价、性能优良的功能吸附材料来去除重金属离子,因此天然生物高分子材料成为首选的研究对象。本论文拟采用淀粉作为吸附剂基质,将其制成不溶性的淀粉基席夫碱螯合树脂和离子交换树脂,用作重金属离子的吸附剂,对其的吸附性能进行研究。本论文主要研究内容：1、设计并合成了不同氧化度的三种双醛淀粉(DAS1、DAS2、DAS3),接下来我们以双醛淀粉为载体,选择用伯胺基芳香族化合物合成新型的淀粉基席夫碱类螯合树脂——双醛淀粉邻苯二胺(DASPDA),然后采用元素分析、红外、电镜、热重等测试手段对产品进行了表征分析。2、详细研究了DASPDA螯合树脂吸附水中Ni(Ⅱ)离子时的影响因素,结果表明吸附2h可以达到平衡,pH值在5～6之间时吸附量达到最大并保持不变,树脂与离子之间的作用力主要靠螯合,吸附平衡遵循Freundlich等温吸附模型。吸附热力学研究表明吸附过程是吸热的,升温有助于提高DASPDA的吸附能力。3、设计并合成了EDTA酐修饰的双醛淀粉邻苯二胺离子交换树脂,详细研究了吸附时间、吸附pH值、吸附溶液初始浓度对树脂吸附水中Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)离子的影响,结果显示：吸附速度很快,10min达到平衡,适宜pH范围为5～6。吸附平衡符合Langmuir模型,而且利用1 mol/L HCl溶液对吸附剂进行再生,30分钟后可以达到99%的脱附效果。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 淀粉及化学改性淀粉
• 1.1.1 淀粉及其物理性质
• 1.1.2 化学改性淀粉
• 1.2 氧化淀粉之双醛淀粉
• 1.2.1 双醛淀粉制备及理化性质
• 1.2.2 双醛淀粉用途
• 1.3 淀粉基席夫碱螯合树脂研究进展
• 1.4 目前淀粉基重金属离子吸附剂研究进展
• 1.4.1 吸附剂概述
• 1.4.2 淀粉基重金属离子吸附剂
• 1.5 本课题的科学意义及应用前景
• 参考文献
• 第二章 双醛淀粉邻苯二胺螯合树脂制备及表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要试剂和仪器
• 2.2.2 制备与分析
• 2.3 结果讨论
• 2.3.1 DASPDA螯合树脂表征
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 双醛淀粉邻苯二胺螯合树脂吸附镍离子研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要试剂和仪器
• 3.2.2 Ni（Ⅱ）的吸附试验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 吸附机理论述
• 3.3.2 DASPDA螯合树脂吸附Ni（Ⅱ）离子影响因素研究
• 3.3.3 pH对DASPDA鳌合树脂吸附Ni（Ⅱ）影响
• 3.3.4 吸附时间对DASPDA螯合树脂吸附Ni（Ⅱ）影响
• 3.3.5 起始镍离子浓度对DASPDA鳌合树脂吸附Ni（Ⅱ）影响
• 3.3.6 DASPDA鳌合树脂吸附Ni（Ⅱ）的吸附平衡研究
• 3.3.7 吸附温度对DASPDA鳌合树脂吸附Ni（Ⅱ）影响
• 3.3.8 DASPDA螯合树脂对Ni（Ⅱ）的吸附热力学研究
• 3.3.9 DASPDA鳌合树脂在吸附Ni（Ⅱ）前后电镜表征
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 EDTA酐修饰的双醛淀粉邻苯二胺离子交换树脂的制备及应用研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 主要试剂和仪器
• 4.2.2 制备与分析
• 4.3 结果讨论
• 4.3.1 EDASPDA2离子交换树脂表征
• 4.3.2 EDASPDA2树脂吸附Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）离子影响因素研究
• 4.3.3 EDASPDA2树脂对Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的吸附平衡研究
• 4.3.4 EDASPDA2树脂对Cu（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）的脱附研究
• 4.4 结论
• 参考文献
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 在学期间研究成果
• 致谢