文档介绍：河北大学
硕士学位论文
羧甲基壳聚糖对重金属离子的吸附研究
姓名:邸娜
申请学位级别:硕士
专业:物理化学
指导教师:马志广
2011-06
摘要
摘要
随着全球工业的迅猛发展,重金属离子污染的问题也逐步加加重,其通过水、土
壤、空气,尤其是食物链,对生物及人类的生存和和身心健康产生了严重危害。20 世纪 60
年代震惊世界的日本公害病—水俣病和和痛痛病,就是分别由含汞废水和和含镉废水
污染水体造成的。如如何有效地处理重金属离子污染已经成为全人类亟待关注的问
题,为此,科研工作者正致力力于各种解决重金属离子污染问题的方法的研究。有效的
处理方法应该高效,便利,不存在二次污染。处理重金属离子污染的方法包包括:氧化化
还原法、化化学沉淀法、电解法、膜分离法、离子交换法和和吸吸附法等,其中吸吸附法作为一
种简单易行的方法,引起了人们的广泛关注。
壳聚糖是自然界储量极丰富的一种天然高分子甲壳质脱乙酰基化化的产物。壳聚糖的
分子链中有
NH 2,
OH 活性基团,其分子结构中每个单元都连有一个伯氨基,氮原子上
的孤对电子可投入到到金属离子的空轨道中,形成配价键,因此它可与重金属离子发生配
位反应,因而可以作为吸吸附剂剂吸吸附重金属离子。但是壳聚糖自身也存在很多缺点,其耐
酸性差,分子间的氢键也影响响了它的吸吸附能力力,制制约了其应用范围的进一步扩大。
壳聚糖分子结构中含有多种官能团,具有很强的反应活性,可以借助助化化学修饰作用,
在其分子结构中引入各种功功能基团,从而使其具有不同的功功能和和功功效,羧甲基壳聚糖是
在壳聚糖分子链上引入亲水性基团羧甲基而形成的,它与重金属离子螯合之后就变成不
溶性的金属螯合聚合物,容易分离,即使金属离子浓度很低也是可以的。它与重金属离
子的螯和和作用在于其分子结构中存在羧基、羟基。因此它可吸吸附重金属离子,净化化废水。
本文研究了羧甲基壳聚糖对溶液中 Zn 2+ 、Ni 2+ 、Co 2+ 的吸吸附行为,探讨了时间、温
度、初始始浓度、pH 等条件对吸吸附性能的影响响,并研究了羧甲基壳聚糖对这几种金属离子
的吸吸附动动力力学和和热力力学,得到到了相应吸吸附动动力力学和和热力力学模型及其相关参数。

关键词羧甲基壳聚糖重金属离子吸吸附动动力力学热力力学
I
Abstract
Abstract
With the rapid development of the global industry, the pollution of heavy metal ions also
gradually aggravates. It has bad effect on biological and humanity's survival and physical and
moral health, through the water, the soil, the air, especially the food chain. In the 1960s there
was public nuisance disease which called Minamata disease and Itai
itai disease in Japan, it
shocked the world. This was because the mercury
containing waste water and
cadmium
containing waste water polluted water respectively. How to deal with heavy metal
pollution effectively has e urgent concern of all humanity, so varieties of researchers
committed to search for the method of solving the problem of heavy metal pollution.
Effective treatment method should be efficient, convenient, and no secondary pollution. It
include: oxidation and reduction, chemical precipitation, electrolysis, membrane separation,
ion exchange and adsorption, etc. because the way of adsor