壳聚糖交联β-环糊精对酸性染料吸附动力学和热力学研究.pdf

助 锨 材 料 2009年第4期(40)卷 壳聚糖交联13一环糊精对酸性染料吸附动力学和热力学研究‘ 陈树薇，施文健，宋 伟，秦 琴，张元璋，高隽臣 (上海理工大学城建学院环境工程系，上海200093) 摘 要： 戊二醛作交联荆，在壳聚糖分子链中引入了 p一环糊精的疏水空腔结构，制备出壳聚糖交联p一环糊 科学仪器有限公司)；PHS-2C型精密酸度计(上海雷 精高聚物(CTS—CD)。以酸性红B为例，研究了CTS磁仪器厂)；NEXUS670型FT—IR —CD对酸性染料的吸附动力学和热力学特性。 光谱仪(美国Nicolet公司)。 298K，CTS-CD对酸性红B的饱和吸附容量高达2．2药品与试剂 661．4mg／g，起始浓度363．2mg／L，吸附△H一80．3壳聚糖、p环糊精、25％戊二醛溶液、酸性红B(C． kJ／mol、AS一323．3J／(mol·K)、△G一一16．1kJ／I．14720)。试剂为分析纯，染料用蒸馏水和乙醇提纯， mol，E—II．72kJ／mol。室温下，吸附过程可用一级配制成1．0009／L溶液，使用时稀释。 2．3 吸附动力学方程来描述，符合Langmuir等温吸附模 壳聚糖交联p一环糊精高聚物的合成方法【8] 型。CTS-CD可作为吸附材料用于治理染料、印染废 称取2．809壳聚糖溶解于280ml0．1mol／L的盐 水。 酸水溶液中，另将16．39p环糊精溶解在280ml蒸馏 关键词： 壳聚糖；p一环糊精；酸性染料；吸附；动力学； 水中。将壳聚糖溶液倒入环糊精溶液中，搅拌，升温至 热力学 60℃。向混合液中缓慢滴加16．5ml 25％的戊二醛溶 中图分类号：0636．1；0647．33文献标识码：A 液，升温至85℃，保温搅拌反应1．5h。调节混合液pH 文章编号：1001-9731(2009)04—0656-04 值到9，出现黄色絮状沉淀，继续反应45min后过滤， 用蒸馏水将滤出物洗至中性，再分别用丙酮和乙醇洗 l 引 言 涤、抽滤。滤出物于45℃烘干，得到CTS—CD。 壳聚糖(chitosan)是甲壳素经脱乙酰化后的产物。2．4吸附容量的测定 壳聚糖结构中有易于修饰的一OH、一NH2等基团，对 水溶性酸性染料和直接染料的分子结构大多为带 其的改性和应用一直是人们研究的重点n．2]，科技人员 磺酸基团的芳香族偶氮化合物，含这类化合物的染料、 开发出了许多具有优良性能的壳聚糖衍生物，其中很 印染废水色度大，难以分离、难以生物降解。为此，选 多被作为絮凝剂、膜材料、吸附剂等应用于污染物治 取此类化合物的典型代表——酸性红B做材料的吸附 理。宋英吉等[31合成了不溶性交联羧甲基壳聚糖对痕 性能研究。 量汞具有良好的吸附性能。韩德艳等【4]以碳包铁作磁 准确称取CTs-CD，加入到一定体积的酸性红B 核，环氧氯丙烷作交联剂，通过反相悬浮交联法制备交 水溶液中，置于水浴恒温振荡器上振荡一定的时间，测 联壳聚糖磁性微球，用以吸附金属离子。p环糊精是 定溶液的吸光度，由工作曲线回归方程计算被测溶液 由7个口吡喃型葡萄糖通过a—l，4糖苷键联结而成的中染料的浓度。根据公式(1)计算吸附容量Q(mg／ 一种环状低聚糖，具有“内疏水，外亲水”的特殊分子结 g)： 构，能与有机分子形成特殊结构的包络配合物(inclu- Q：—(Co--—C,)V (1) sion m complexes)，在化学分离、化学分析、医