【正文】
譜與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系,一般是通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段得到的。單獨(dú)考慮海泡石的吸附性能。得到的結(jié)果如下:表 34 不同海泡石單體用量條件下接枝情況與吸附性能海泡石單體用量 2g 剩余海泡石質(zhì)量 — 接枝率 246% 320% 400%接枝效率 82% 80% 80%由表 34 可以看出,隨著海泡石單體含量的增加,反應(yīng)結(jié)束后所剩余的海泡石量越多,說(shuō)明反應(yīng)需要的海泡石已經(jīng)達(dá)到飽和。根據(jù)下式計(jì)算亞甲基藍(lán)的去除率:去除率(%)=(C 0C)/C0100%。稱量出接枝產(chǎn)物的質(zhì)量,按下式計(jì)算接枝率和接枝效率:接枝率=(產(chǎn)物質(zhì)量殼聚糖質(zhì)量)/殼聚糖質(zhì)量;接枝效率=(產(chǎn)物質(zhì)量殼聚糖質(zhì)量)/海泡石質(zhì)量。偶聯(lián)劑是兩性結(jié)構(gòu)物質(zhì),分子中的一部分基團(tuán)可與礦物表面的各種官能團(tuán)反應(yīng),形成強(qiáng)有力的鍵合,另一部分基團(tuán)溶解,擴(kuò)散于有機(jī)高分子材料的界面區(qū)域內(nèi),并與大分子鏈發(fā)生化學(xué)鍵合或物理纏繞,它本身應(yīng)有較長(zhǎng)的柔軟碳?xì)滏湥岳谙齼山缑娴膽?yīng)力突變,提高相界面區(qū)域吸收或分散沖擊力的緩沖能力 [11]。一般以 1mol/l—2mol/l 的酸濃度為宜 [810]。通過(guò)前人對(duì)海泡石接枝的研究,得出影響接枝共聚的條件有:反應(yīng)溫度和時(shí)間、殼聚糖與海泡石的用量、引發(fā)劑的用量以及硅烷偶聯(lián)劑的用量。如何有效提高接枝產(chǎn)物的絡(luò)合能力,是改性殼聚糖具有真正應(yīng)用價(jià)值的前提 [6]。由于分子的基本單元是帶有胺基的葡萄糖,分子中同時(shí)含有氨基和羥基,性質(zhì)比較活潑,可進(jìn)行交聯(lián)、接枝、?;⒒腔?、羧甲基化、烷基化、硝化、鹵化、氧化、還原、絡(luò)合等多種反應(yīng)。8H2O。關(guān)鍵詞:殼聚糖;海泡石;接枝共聚;吸附Prepartion of chitosan and sepiolite plex adsorption materialName:LIU Wenjun Class:2022020403Major:Materials Science and Engineering Supervisor:LIU JingAbstract :Both chitosan and sepiolite are crude absorb material. This article is mainly research the graft craftwork between chitosan macromolecule chain and sepiolite mineral. This experiment is use CAN as solicitation substance、chitoson and sepiolite which is after alter it character by use silicon alkyl matelinksubstance graft copolymerization ,pound a kind of plex material which is have the structure of chitosanmate link substancesepiolite.Optimizing a quite fine technics condition about the pound graft substance though the experiment:the graft efficienty is optimum when we ensure the optimum temperature 80℃、the reaction time 2h、monocase proportion is 1:3 in chitosan and sepiolite、solicitation substance dosage is 16% of chitosan、matelink substance dosage is account for sepiolite39。周永強(qiáng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)有多種金屬離子共存時(shí),海泡石優(yōu)先吸附電荷高、半徑小的離子 [3]。所以提高海泡石的純度是得到良好的吸附性能的前提。對(duì)海泡石表面改性的探討。經(jīng)酸處理的海泡石與天然海泡石相比,內(nèi)部通道連通,比表面積增大,半徑小于 1nm 的孔洞數(shù)量減少,而半徑為 1~5nm 的孔洞百分率增加,使之對(duì)特定反應(yīng)具有適宜的孔徑和高的比表面積。經(jīng)表面改性后的材料的表面性質(zhì)由新附著于表面的粒子性質(zhì)決定。以 3:7 的比例將水和無(wú)水乙醇配成稀釋劑,加入一定量的草酸,控制稀釋劑 pH 為 4—5 之間;以 100: 的比例稱取硅烷偶聯(lián)劑 KH550 并溶解在一定量的稀釋劑中,然后將稀釋劑與海泡石混合,攪拌一小時(shí)后干燥備用;稱取 殼聚糖,溶解在一定量的 5%乙酸溶液中,加熱攪拌使殼聚糖溶解,加入 已二醛溶液,待殼聚糖溶解后,加入含 (殼聚糖質(zhì)量的 16%)硝酸鈰銨的硝酸溶液 5ml,隨后加入 海泡石,將容器密閉,控制一定溫度下反應(yīng) 2 小時(shí)后移出溶液(盡量勿將容器底部的沉淀移出) ,用1mol/L 的 NaOH 溶液調(diào)節(jié)溶液 pH 為 7 左右,得到白色沉淀。表 21 不同濃度下的亞甲基藍(lán)的吸光度亞甲基藍(lán)濃度(mg/L) 2 4 6 8吸光度 圖 27 亞甲基藍(lán)的濃度吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=+r2=將接枝物與 20mg/L 的亞甲基藍(lán)溶液 50ml 加入到錐形瓶中,在室溫下攪拌30min 使之反應(yīng)。反應(yīng) 得到的接枝產(chǎn)物其吸附性能大大降低,所以實(shí)驗(yàn)確定反應(yīng)時(shí)間為 。到 時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)突變,說(shuō)明接枝產(chǎn)物出現(xiàn)了變化,性能降低。而且,殼聚糖對(duì) Cu2+的吸附效果要優(yōu)于海泡石,相同質(zhì)量的接枝產(chǎn)物對(duì)同樣的 Cu2+溶液的平衡吸附量達(dá)到 ,去除率達(dá)到 17%。圖 33 5號(hào)接枝產(chǎn)物的紅外光譜圖 C:\Documents adStigs\Amintrao\℃es\ S 13/ Wavenumber cm13040506070809010Transmitance [%]Page 1of C:\Documents adStigs\Amintrao\℃es\ S 13/ Wavenumber cm12040608010Transmitance [%]Page 1of圖 34 2號(hào)接枝產(chǎn)物的紅外光譜圖圖 35 14號(hào)接枝產(chǎn)物的紅外光譜圖圖 36 10號(hào)接枝產(chǎn)物的紅外光譜圖 接枝共聚產(chǎn)物的掃描電鏡表征掃描電鏡是用極細(xì)的電子束在樣品表面掃描,將產(chǎn)生的二次電子用特制的探測(cè)器收集,形成電信號(hào)輸送到顯像管,在熒光屏上顯示物體的表面的立體構(gòu)像。最后通過(guò)吸附實(shí)驗(yàn)研究了接枝產(chǎn)物的吸附性能。pH 對(duì)接枝產(chǎn)物吸附性能有一定的影響,但在 pH 為 7 左右,吸附性能變化不大。溫度加熱到 227℃時(shí),出現(xiàn)了一個(gè)放熱峰,此時(shí),接枝產(chǎn)物分子鏈出現(xiàn)斷裂,所以接枝產(chǎn)物在低于 227℃以前結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的。由接枝共聚物的紅外譜圖可以看出:3442cm 1處為 OH 與 H2O 的伸縮振動(dòng)區(qū),同時(shí)也可能是NH 伸縮振動(dòng)的吸收峰,與 OH 與 H2O 的伸縮振動(dòng)區(qū)重疊而成; C:\Documents adStigs\Amintrao\℃es\ S 13/ Wavenumber cm170758085909510Transmitance [%]Page 1of C:\Documents adStigs\Amintrao\℃es\ S 13/ . Wavenumber cm185909510Transmitance [%]Page 1of1076cm1處為殼聚糖 C6OH 的特征吸收峰。表 312不同質(zhì)量的接枝物對(duì) Cu2+的吸附接枝產(chǎn)物質(zhì)量 吸附后 Cu2+平衡濃度(mg/L) 平衡吸附量(mg/g) 去除率($) % % % % %由表 312 可以看出,接枝產(chǎn)物對(duì)金屬離子 Cu2+具有很好的吸附性,對(duì)濃度為 100mg/L 的 Cu2+溶液最大吸附量可達(dá) 17mg。根據(jù)下式計(jì)算亞甲基藍(lán)的去除率:去除率(%)=(C 0C)/C0100%。根據(jù)下式計(jì)算 Cu2+的去除率:去除率(%)=(C 0C)/C0100%。 接枝產(chǎn)物的吸附實(shí)驗(yàn)測(cè)試殼聚糖高分子鏈中含有大量的氨基和羥基基團(tuán),使得殼聚糖對(duì)重金屬離子具有很高的絮凝作用,同時(shí),海泡石具有特殊的晶體結(jié)構(gòu),具有大的比表面積和孔容積,也具有很好的吸附性能,前人已做過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)論證了這兩種材料的吸附性能,本實(shí)驗(yàn)就要研究由殼聚糖和海泡石復(fù)合制備的接枝物是否具有吸附性能。加入一定酸作為催化劑或加熱均能加快水解反應(yīng)。海泡石的紅外光譜主要由硅酸鹽絡(luò)陰離子振動(dòng)、羥基和水的振動(dòng)以及八面體陽(yáng)離子與層間陰離子振動(dòng)等組成。因此必須預(yù)先經(jīng)過(guò)提純、改性等一系列處理,進(jìn)一步改善其性能。這種材料保留了海泡石和殼聚糖的性質(zhì),同時(shí)改善了兩種單體自身存在的某些缺點(diǎn)。殼聚糖的接枝共聚物,是以殼聚糖為主鏈和一合成聚合物為側(cè)鏈的半合成聚合物,兼具天然聚合物和合成聚合物的某些特性,從而可滿足某些特殊需要。確定了改性條件,為本實(shí)驗(yàn)打下一個(gè)基礎(chǔ)。/海泡石吸附材料的制備摘要?dú)ぞ厶桥c海泡石都是天然的吸附性材料,本論文主要研究了殼聚糖與海泡石接枝工藝。楊翠英 [2]等在研究海泡石的酸改性時(shí),探討了影響海泡石改性效果的各個(gè)因素,如海泡石粒度、酸的類型與濃度、改性時(shí)的溫度和時(shí)間等。常用的方法有:羧甲基化、羥乙基化、烷基化、乙?;?、硫酸酯化、縮合反應(yīng)、接枝與交聯(lián)反應(yīng)等。獲得了一種具有“殼聚糖偶聯(lián)劑海泡石”的材料。根據(jù)試驗(yàn)