法实验试剂实验仪器与设备实验方法第章乙二胺改性壳聚糖磁性微球吸附铊的试验研究乙二胺改性壳聚糖磁性微球的表征改性壳聚糖磁性微球吸附的单因素试验改性壳聚糖吸附的解吸再生试验共存离子对改性壳聚糖磁性微球吸附Ⅲ的影响吸附等温模型吸附动力学万方数据吸附热力学第章环糊精固载壳聚糖吸附的试验研究环糊精固载壳聚糖吸附剂的制备环糊精固载壳聚糖吸附剂吸附的单因素试验吸附等温模型吸附动力学第章结论与建议结论建议参考文献发表论文与参与项目致谢万方数据第章绪论铊的元素地球化学铊，年由英国科学家克鲁斯在研究硫酸废渣的光谱中首次发现，并命名为，元素周期表中第号元素，铊的地球化学性质参数如表所示，金属铊是种银白色的柔软金属，具有良好的延展性，其断面具有强烈的金属光泽，金属铊溶于些无机酸如稀氢氟酸浓硫酸和浓硝酸等形成铊的化合物，不溶于水和碱。在自然界，元素铊主要以两种价态形式存在和，的电离势为，的电离势则为，因此，在自然界大多数情况下为价铊，三价铊比较少见，在强酸性如或者强氧化剂如的条件下，才可能存在，转化为的氧化能为，易被强氧化剂如溴水氯水双氧水等氧化为，在亚硫酸等还原剂的条件下圆盘电极，修饰的碳胶电极等。万方数据流动注射技术流动注射技术是实现液体样品的自动引入稀释以及在线富集的重要发展趋势，同时也是种非常高效的液体样品在线铊的分离富集方法。目前，在对水体样品中痕量铊的分离富集方面，已开始得到广泛应用，且其可处理的样品浓度范围达到了个数量级，对于含铊溶液样品的在线处理，比如在线吸附在线共沉淀在线萃取等，不仅可以使基体分离，而且可提高个数量级的测定灵敏度。此外，目前研究的个热点，是采用铊的氢化物原子吸收法与进行联用。其他分离富集方法沉淀法主要应用于从含铊废液铊矿石浸取液或者各种工艺溶液回收金属铊，是对铊进行分离富集的种经典方法。世纪年代，浮选技术研究开始盛行的，该方法在分离富集极稀溶液中如饮用水海水中的微量铊发挥了重要作用。对于工业含铊废水的分离富集，使用液膜分离方法处理的比较多。近年来，随着纳米新技术的不断发展，铊分析化学研究的不断深入，纳米粒子粒子以及纳米印迹高分子吸附剂等都被制备并且用以分离水中铊离子，去除率均在以上。随着微生物在重金属分离去除技术上的不断应用，烟曲霉也在铊的分离富集方面达到良好效果。表铊的各种分离富集方法的优缺点比较方法优点缺点分离快速选择性好回收率高，杂质干扰少，萃取剂更迭迅速，萃取体系选择面广，操作简便易实现机械化和自动化萃取剂大多为易燃易挥发的有毒物质，且价格昂贵，环境污染大分离快速，回收率高，环境污染小，价格实惠，且吸附剂化学性质稳定，操作简单，容易消化处理抗干扰性能较差，吸附剂容量非常有限，万方数据分离效率高，再生性能好，环境污染小，分离过程繁琐耗时长，容易污染损失样品灵敏度高，选择性高受基质元素干扰严重样品试剂消耗少，分离高效，选择性高，色谱柱不稳定，吸附容量低分析快速，精度好，操作简单，样品试剂消耗少仪器设备操作复杂，价格昂贵装置简单操作简便，可快速处理大批试样，费用低，耗时长，选择性低，分离不完全可快速处理大量试液，装置简单，易实现自动化处理，富集系数高达试样消耗量大成本低廉，能耗小，高效，选择性高，操作简单，浓缩倍数高，膜分离技术的研究应用不成熟壳聚糖功能材料在重金属废水处理中的应用壳聚糖为半透明片状固体，表面呈白色或灰色略带珍珠光泽，难溶于水碱溶液和般的有机溶剂，但它能与多种酸诸如盐酸醋酸苯甲酸环烷酸等结合形成盐类而易溶于水中。壳聚糖属氨基多糖天然高分子聚合物，具复杂的双螺旋结构，其结构图见图。链上包含有许多羟基氨基，乙酰基等官能基团。壳聚糖及其衍生物分子中的氨基与羟基等基团，可与多种金属离子络合成稳定的整合物，且利于絮凝，因此壳聚糖及其衍生物被广泛用于化工行业轻工纺织业等废水处理中的吸附剂与絮凝剂，同时，壳聚糖众多的官能基团能够与溶液中的重金属离子结合，尤其是对于汞铬铅铜钴锌和砷等重金属离子，具有高效的螯合吸附性能。而且，壳聚糖可使细菌繁殖受到抑制，使水质变好，壳聚糖的优良的环境性能，使其在环保方面具很大的应用价值。万方数据图壳聚糖双螺旋结构基于壳聚糖中的氨基和羟基基团，可以使用各种化学方法对其改性，在分子内嵌入新的功能基团，使其具多种功能。磁性高分子微球的制备，无机磁性粒子与有机高分子材料结合后，形成的种新型功能高分子材料，该种磁性微球具有比表面积大粒径小吸附性能好易于回收利用等优点在不加外加磁场时，在溶液中能分散均匀稳定，在外加磁场时，则可实现从溶液中快速分离出来，可通过共聚表面改性等手段赋予其表面多种反应性功能基团，等。壳聚糖，简称由甲壳素脱乙酰基得到，是种应用前景广泛的生物高分子材料，为了制备出具有不同理化性质与用途的改性壳聚糖衍生物，壳聚糖可通过接枝酰化醚化交联等化学方法进行改性。壳聚糖资源非常丰富，环境相容性甚好，据发现，磁性壳聚糖微球在重金属废水处理应用领域最为广泛，壳聚糖及其衍生物用以处理含重金属废水，具有显著的环境效益和社会效益。韩德艳等采用反相悬浮交联法，制备出改性壳聚糖磁性微球，通过研该微球其对和的吸附性能，表明在低浓度条件下对和的去除率均高达，且改性磁性微球经过反复回收再利用几次后，其吸附容量几乎未发生改变，表面该微球具有良好的重复再生性能。李继平等研究了壳聚糖磁性微球对稀土金属，如等在溶液中的去除，实验数据其去除率大于纯的壳聚糖，而且值对吸附量有明显的影响，在弱酸或者中性条件下，吸附量较大，其吸附行为符合等温式。周利民等研究了乙二胺改性壳聚糖磁性微球处理含和废水的能力，以及其吸附溶液中，及的性能，实验结果表明，相比单纯磁性微球的吸附能力，经过改性后的壳聚糖微球的吸附量要高很多。等也通过研究制备出的磁性壳聚糖硫脲磁性微球，发现其对废水中的和同样具有高效的去除效率。万方数据本课题的研究目的内容和意义研究目的探索戊二醛交联乙二胺改性壳聚糖和环糊精负载壳聚糖磁性高分子吸附剂的制备方法，制备出比表面积大环境效益好重复利用率高对铊具有优良吸附性能的磁性高分子吸附剂比较两种材料对铊的吸附效果，通过扫描电镜，红外光谱和光电子能谱等表征手段对吸附前后的材料进行表征，研究其吸附机理。研究内容本课题研究磁性壳聚糖螯合磁性微球对铊的吸附识别性能及再生性能，并研究其吸附机理。主要研究内容如下磁性壳聚糖螯合磁性微球的制备。通过磁性戊二醛交联乙二胺改性壳聚糖，制备出磁性响应高分散性好吸附性能好成本低廉比表面积大的可以重复利用的改性壳聚糖螯合磁性微球，并用此吸附剂处理含铊离子的废水。将制备出的改性壳聚糖螯合磁性微球用于铊的分离富集，重点考察溶液初始值吸附剂投加量铊初始浓度吸附时间反应温度等单因素对铊的吸附效果影响，确定最佳分离参数，了解其解吸性能再生性能，借助扫描电镜，红外光谱和光电子能谱等技术手段推断磁性壳聚糖磁性微球对铊的吸附机理。研究意义近年来，我国正处在经济社会的飞速发展时期，矿产资源消耗也与此与日剧增，随着金属铊的生产规模不断加大，使用量日益增加，剧毒金属铊也通过各种途径铊不断冲击自然生态环境，对人体健康造成极大隐患，铊环境地球化学的相万方数据关研究结果表明，由铊污染引起的生态环境恶化毒理效应具有明显的滞后性，其对生态和人体健康潜在的危害和威胁远远比表观影响严重，铊污染也被认为是未来环境的“化学定时炸弹”源。而且，铊作为种稀有的剧毒重金属元素，目前为止铊污染还未引起我国各级环保部门的足够重视。因此，进步深入调研我国铊矿资源的分布情况，树立合理开发利用铊资源的意识，加大对铊环境地球化学的研究及铊的资源利用研究，进步掌握铊元素的迁移扩散规律，对铊矿尾库开发种经济高效的含铊废水处理技术和铊的分离富集提取技术，解决因污染导致铊在各个领域的应用限制问题，充分利用我国铊矿资源含量高的巨大优势，避免生态环境遭到破坏，促进我国社会经济的和谐可持续发展。万方数据第章实验试剂仪器与方法实验试剂制备水基磁流体制备所需试剂试剂名称纯度产地超纯水氢氧化钠分析纯天津大茂化学试剂厂琼脂分析纯广东省深圳市海洋化工有限公司分析纯广东省台山市化工厂分析纯衡阳化学试剂厂十二烷基苯磺酸钠分析纯上海万安生物科技制剂有限公司吐温分析纯天津科密欧化学试剂有限公司盐酸分析纯衡阳化学试剂厂改性壳聚糖高分子吸附剂制备的试剂与材料试剂名称纯度产地氨水分析纯衡阳化学试剂厂乙酸分析纯国药集团化学试剂有限公司乙二胺分析纯国药集团化学试剂有限公司自制水基磁流体丙酮分析纯株洲市星空化工厂戊二醛分析纯广东汕头市西陇化工厂氢氧化钠分析纯天津市大茂化学试剂厂环氧氯丙烷分析纯国药集团化学试剂有限公司环糊精分析纯株洲市星空化工厂壳聚糖脱乙酰度﹥济南海得贝海洋生物工程有限公司万方数据分类号密级编号硕士学位论文乙二胺和环糊精改性壳聚糖微球的制备及其吸附的试验研究研究生姓名周志武指导教师姓名职称王劲松副教授学科专业名称市政工程研究方向水处理理论与技术年月万方数据南华大学学位论文原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南华大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名年月日南华大学学位论文版权使用授权书本学位论文是本人在南华大学攻读博硕士学位期间在导师指导下完成的学位论文。本论文的研究成果归南华大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人同意南华大学有关保留使用学位论文的规定，即学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印缩印或其它手段保留学位论文学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。同意学校将论文加入中国优秀博硕士学位论文全文数据库，并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。同意授权中国科学信息技术研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。对于涉密的学位论文，解密后适用该授权。作者签名导师签名年月日年