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作者：盛敏刚合肥工业大学

学位级别：硕士

聚乳酸因其良好的生物相容性和降解性而在生物医学等领域得到了广泛的应用。相对于开环聚合法,直接法合成聚乳酸由于具备简单的制备工艺和较短的流程而显示出广阔的应用前景。但由于聚乳酸的降解周期长且不易调控、疏水性强、降解产物... 详细信息

聚乳酸因其良好的生物相容性和降解性而在生物医学等领域得到了广泛的应用。相对于开环聚合法,直接法合成聚乳酸由于具备简单的制备工艺和较短的流程而显示出广阔的应用前景。但由于聚乳酸的降解周期长且不易调控、疏水性强、降解产物易引发炎症等缺点而使其受到一定的应用限制。因此聚乳酸的改性研究具有重要的理论意义及应用价值。本论文包含两大部分: 1.首先以乳酸为原料,采用熔融缩聚的方法制备了一定分子量的聚乳酸。详细讨论了催化剂种类、用量和反应条件,如反应时间、反应温度、氮气保护、余压等,对聚合产物分子量及产率的影响。采用粘度方法(选用乌氏粘度计)测定了聚合产物的粘均分子量。并采用IR测试手段对聚合物进行了表征。通过对催化剂的选择,选取了高效的辛酸亚锡加对甲苯环酸二元复合催化剂。结果表明,最佳的反应条件为:以0.5%的辛酸亚锡和0.2%的对甲苯磺酸作为催化剂,170℃、0～300Pa下反应12h。用熔融缩聚的方法制备聚乳酸的分子量高达12400。 2.采用材料设计的手段,从分子的角度出发,选用亲水性优良的聚乙烯醇作为共混单体,对聚乳酸共混改性,改善聚乳酸的亲水性,调节聚乳酸的降解速率,同时制备了PLA/PVA共混薄膜。详细讨论了共溶剂种类、用量、反应物配比和反应条件,如反应时间、反应温度等,对复合材料性能的影响。此外,还对共混薄膜在生理盐水等中的降解性能和热降解行为进行了研究。并采用IR、XRD、DSC、SEM等测试手段对共混产物的结构、结晶性能和降解性能进行了分析表征。结果表明,二甲基亚砜(DMSO)可作为PLA/PVA良好的共溶剂。聚乳酸的亲水性及降解速率得到了很好的改善,并可通过调整体系中各组分的相对比例,对PLA/PVA复合材料的降解速率及亲水性能进行一定范围内的调控。

关键词：聚乳酸聚乙烯醇熔融聚合复合材料共混薄膜

聚L-乳酸/淀粉复合发炮材料制备与性能研究

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聚L-乳酸/淀粉复合发炮材料制备与性能研究

作者：王伟合肥工业大学

学位级别：硕士

聚乳酸(PLA)的生物相容性和降解性良好,但PLA发泡材料的生产成本相对较高。论文利用价廉易得的生物降解性优良的天然高分子材料淀粉对聚L-乳酸(PLLA)进行改性,制备出PLLA/淀粉复合发泡材料,并对相关产物的结构与性能进行了表征与测试。 ... 详细信息

聚乳酸(PLA)的生物相容性和降解性良好,但PLA发泡材料的生产成本相对较高。论文利用价廉易得的生物降解性优良的天然高分子材料淀粉对聚L-乳酸(PLLA)进行改性,制备出PLLA/淀粉复合发泡材料,并对相关产物的结构与性能进行了表征与测试。以L-乳酸和淀粉为原料,采用微波熔融共混法,制备出PLLA/淀粉复合材料。采用FT-IR、XRD和SEM对复合材料进行结构表征和性能进行测试。在PLLA/淀粉复合材料中,马来酸酐和丙三醇在PLLA与淀粉间起到化学架桥作用,相容性提高,但并不改变PLLA的正交α晶型主体结构。通过对反应时间、偶联剂等条件的优化,确定最佳制备条件为:糊化淀粉的水和淀粉配比为1.5∶1,马来酸酐和丙三醇的含量分别为1.2%和0.6%,微波器加热5min,取出高速分散2min后,再次加热3min。根据PLLA/淀粉共混材料的微生物降解和酶降解特性,通过调节聚乳酸和淀粉比例,实现对其降解速度控制。随着降解的进行,复合材料的拉伸强度先增加后下降。PLLA/淀粉复合材料的酶解实验结果显示,60℃降解2h后,复合材料中的淀粉降解完全,PLLA部分降解,酶解效果明显优于土埋法,随着酶解的进行,PLLA的拉伸强度逐渐降低。分别以偶氮二异丁腈、碳酸氢氨和碳酸氢钠为发泡剂,制备出PLLA/淀粉复合发泡材料。研究淀粉含量、发泡剂、交联剂、反应温度、反应时间等因素对复合发泡材料的影响,优化得到最佳的制备工艺参数:淀粉加入量为总质量的15%,复合发泡剂发泡剂偶氮二异丁腈和碳酸氢钠配比为1∶1,硼砂加入量为总质量的0.03%,脱模剂瓜尔胶为总质量的10%,水和淀粉的配比为8∶1,发泡温度为100℃,反应7h。

关键词：聚L-乳酸淀粉复合发泡材料微波熔融共混法烘焙法制备与性能

可降解聚乳酸/骨粉杂化材料的制备与性能研究

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可降解聚乳酸/骨粉杂化材料的制备与性能研究

作者：戴静合肥工业大学

学位级别：硕士

论文较深入地研究了聚乳酸(PLA)的合成、PLA／骨粉杂化材料的制备及杂化材料的性能。采用两步法制备高分子量聚乳酸，探讨了催化剂、反应时间及温度等条件对聚乳酸产率与分子量的影响。利用辛酸亚锡+氯化铝作为双催化剂体系可以使丙交... 详细信息

论文较深入地研究了聚乳酸(PLA)的合成、PLA／骨粉杂化材料的制备及杂化材料的性能。采用两步法制备高分子量聚乳酸，探讨了催化剂、反应时间及温度等条件对聚乳酸产率与分子量的影响。利用辛酸亚锡+氯化铝作为双催化剂体系可以使丙交酯产率达到48％，聚乳酸制备产率达到92％。基于超声波分散技术，采用溶液共混法制备出系列PLA／骨粉杂化材料，并通过FT-IR，DSC、SEM等测试手段对相关产物进行表征。结果显示，骨粉在PLA基质中分散均匀，与PLA基质间以氢键结合，相容性良好。与纯PLA材料相比，PLA／骨粉杂化材料的耐温性能明显提高。杂化材料在37℃的生理盐水中的降解试验结果表明，PLA／骨粉杂化材料降解11周后，呈三维立体支架结构，利于血管及骨细胞黏附长入;由于骨粉的引入，使PLA降解的酸性产物在一定的程度上得到中和，可以减小因PLA酸性过高引发的炎症反应，便于细胞增殖和组织修复;此外，由于骨粉具有天然骨中所有的无机离子，这些无机离子随着PLA／骨粉杂化材料的降解而逐渐释放，也为新骨的再生提供了丰富的必要元素。

关键词：聚乳酸(PLA) PLA/骨粉杂化材料超声波分散溶液共混降解性

有机硅改性丙烯酸环氧阴极电泳漆的制备与性能研究

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有机硅改性丙烯酸环氧阴极电泳漆的制备与性能研究

作者：宫晟东合肥工业大学

学位级别：硕士

丙烯酸环氧树脂阴极电泳漆是一种附着力强、耐侯性能优良、应用广泛的水溶性涂料。为了提高丙烯酸环氧树脂涂层的耐温、耐腐蚀等性能，本文分别采用丙烯酸羟丙脂（HPMA）-正硅酸乙酯（TEOS）接枝物和乙烯基三乙氧基硅烷（VTEOS）-TEOS... 详细信息

丙烯酸环氧树脂阴极电泳漆是一种附着力强、耐侯性能优良、应用广泛的水溶性涂料。为了提高丙烯酸环氧树脂涂层的耐温、耐腐蚀等性能，本文分别采用丙烯酸羟丙脂（HPMA）-正硅酸乙酯（TEOS）接枝物和乙烯基三乙氧基硅烷（VTEOS）-TEOS缩合物对其进行改性。并利用傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TG）等分析技术以及漆膜性能测试对漆膜的结构与性能进行表征分析。环氧树脂经扩链后，与丙烯酸酯类单体进行接枝共聚，经胺化、交联、中和，制备出稳定的半封闭丙烯酸环氧树脂。最佳合成条件为：引发剂过氧化苯甲酰（BPO）用量为0.15%，软硬单体比1：4，甲基丙烯酰胺用量为1%，溶剂与溶质比0.8：1，接枝温度110℃，反应时间2h;固化剂选用氰酸酯（HDI），并用乙二醇乙醚进行半封闭，反应温度80℃，时间2h;胺化反应温度60℃，时间1.5h;交联反应温度60℃，时间1h;体系pH6.5。 HPMA-TEOS接枝物、丙烯酸酯类单体、环氧树脂进行接枝共聚，制备出有机硅改性丙烯酸环氧树脂。随着HPMA-TEOS接枝物添加量的增加，树脂的粘度增大、水溶性变差，漆膜的耐温性能、耐腐蚀性能和柔韧性提高，吸水率和硬度降低。当HPMA-TEOS接枝物的添加量为1.8%时，电泳涂料的各项性能达到最好。 VTEOS-TEOS缩合物、丙烯酸酯类单体、环氧树脂进行接枝共聚，制备出有机硅改性丙烯酸环氧树脂。随着VTEOS-TEOS缩合物添加量的增加，树脂的水溶性、贮存稳定性变差，漆膜的玻璃化转变温度、分解温度和耐腐蚀性能提高。VTEOS-TEOS缩合物的添加量为1.6%时，电泳涂料的综合性能最好，且耐温性能与耐腐蚀性能优于HPMA-TEOS改性的丙烯酸环氧树脂。以半封闭丙烯酸环氧树脂电泳涂料为例，研究分析电泳工艺参数对漆膜厚度及外观的影响，最佳工艺条件为：电压60V，电泳时间1min，槽液温度25℃，pH为6.5，固含量为54%。

关键词：丙烯酸环氧树脂阴极电泳漆有机硅改性

双花青素智能活性食品包装膜的制备与性能研究

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双花青素智能活性食品包装膜的制备与性能研究

作者：齐东秀合肥工业大学

学位级别：硕士

pH颜色响应智能包装是可用于食品新鲜度监测的一种简便有效包装形式。为了满足多用途需求,对pH颜色响应膜的功能化是目前研究的热点。我们通过在乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）基质中加入抗菌剂乳酸链球菌素（nisin）和pH颜色响应剂石榴/蝶... 详细信息

pH颜色响应智能包装是可用于食品新鲜度监测的一种简便有效包装形式。为了满足多用途需求,对pH颜色响应膜的功能化是目前研究的热点。我们通过在乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）基质中加入抗菌剂乳酸链球菌素（nisin）和pH颜色响应剂石榴/蝶豆花花青素,研发出一种活性智能包装薄膜,用于虾的新鲜度监测和保持。利用液相相色谱高分辨质谱联用仪确定石榴花青素（PGA）和蝶豆花花青素（CTA）主要化合物成分。综合考虑PGA和CTA的总酚含量和pH颜色敏感性,确定PGA/CTA为1:2用于构建目标活性智能膜。通过流延法制备出不同nisin含量的EVOH/nisin复合膜,证实EVOH和nisin间以氢键键合。Nisin含量不超过6%时,膜的拉伸强度（TS）及杨氏模量（YM）随nisin加入而增强。随Nisin的加入,膜的氧气透过率降低,而水蒸气透过率略有提高。Nisin赋予了膜的抑菌活性,特别是,nisin含量达10%时,复合膜在24 h内产生杀菌效果。在EVOH/nisin基础上,加入比例为1:2的PGA/CTA花青素,制备出EVOH/nisin-（PGA/CTA）活性智能薄膜。随着PGA/CTA的含量增加,复合膜的光透过率以及氧气透过率稍稍降低,而水蒸气透过率略微降低。复合膜自由基清除活性高达80%,对缓冲溶液以及酸、碱挥发性气体的pH颜色响应敏感。EVOH/nisin-（PGA/CTA）能有效监测虾的新鲜度,产生与TVB-N（总挥发性盐基氮）对应颜色变化;同时,在4℃的贮藏条件下延长被包装虾的保质期8天,即延长1倍,显示该膜在食品新鲜度的监测和保持方面存在巨大的潜力。

关键词：乙烯-乙烯醇共聚物花青素 pH响应智能包装抗氧化和抗菌活性

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新型聚乳酸微球的制备与应用研究

新型聚乳酸微球的制备与应用研究

作者：左金平合肥工业大学

学位级别：硕士

聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料，具有良好的生物相容性和降解性，在生物医学领域得到广泛的应用。采用复乳(W／O／W)—溶剂挥发法制备多孔中空聚乳酸微球(HPPLAs)，考察了油相中Span80的浓度对HPPLAs的形貌、致孔率的影响。当Spa... 详细信息

聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料，具有良好的生物相容性和降解性，在生物医学领域得到广泛的应用。采用复乳(W／O／W)—溶剂挥发法制备多孔中空聚乳酸微球(HPPLAs)，考察了油相中Span80的浓度对HPPLAs的形貌、致孔率的影响。当Span80的浓度为3.5wt％时，得到粒径约为2μm的HPPLAs。以HPPLAs为模板，采用乳液聚合法得到分散性好、直径约为2μm，粒径均一的荔枝状聚苯乙烯微球。利用乳液挥发法制备了粒径均一，直径约为2μm的多孔聚乳酸微球。采用复乳(W／O／W)—溶剂挥发法制备出功能性多孔阿司匹林／聚乳酸缓释微球，实现了对阿司匹林药物的缓释，在很大程度上可缓解其对胃肠道粘膜的刺激性。这种缓释微球粒径大小分布在2μm左右，符合缓释制剂要求。Higuchi方程为Q=28.900+6.6844 t，相关系数ρ=0.999，释药曲线显示所得微球具有明显缓释作用。

关键词：生物可降解高分子材料聚乳酸多孔中空微球缓释

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聚L乳酸/壳聚糖抗菌膜的制备及性能研究

聚L乳酸/壳聚糖抗菌膜的制备及性能研究

作者：刘欢合肥工业大学

学位级别：硕士

抗菌涂层包装是活性包装的一种,由于其安全、经济和高效等优点,现在已经广泛的被人们关注。论文围绕抗菌涂层薄膜开展研究,制备出载nisin和Sodium L-lactate的壳聚糖（CS）/聚乳酸（PLLA）薄膜,并对膜机械性能、阻隔性能以及抗菌性能进... 详细信息

抗菌涂层包装是活性包装的一种,由于其安全、经济和高效等优点,现在已经广泛的被人们关注。论文围绕抗菌涂层薄膜开展研究,制备出载nisin和Sodium L-lactate的壳聚糖（CS）/聚乳酸（PLLA）薄膜,并对膜机械性能、阻隔性能以及抗菌性能进行系统评价。1.利用壳聚糖（CS）和聚乳酸（PLLA）为原材料制备膜,傅里叶红外光谱（FTIR）、和热重分析（TG）结果显示,CS和PLLA之间通过氢键结合,同时PLLA的加入能够提高膜的热分解温度。当CS/PLLA的比例为1:1（w/w）以上,拉伸强度随着PLLA的含量的增加而提高,断裂伸长率略有下降;然而当CS/PLLA的比例低于1:1（w/w）时,拉伸强度和断裂伸长率都有明显下降。由于CS和PLLA的含量不同,导致膜的结晶度不同,使得膜的气体透过率（二氧化碳、氧气、水蒸气）和透光率也不同。2.利用CS、PLLA和nisin制备nisin-CS/PLLA膜。对nisin-CS/PLLA膜的抑制金黄色葡萄球菌的抗菌性进行评估。对nisin从膜中的扩散动力学和热力学进行研究。nisin从膜中的扩散强烈的依赖于PH值和离子强度。热力学参数（△H°,△S°和△G°）表示,nisin从膜中的扩散过程是自发的,吸热的。从扩散和抗菌活性的结果,nisin-CS/PLLA膜抑制金黄色葡萄球菌实验显示了其良好的控制释放和较好的抗菌活性。3.利用CS、PLLA和乳酸钠制备Sodium L-lactate-CS/PLLA膜。Sodium L-lactate-CS/PLLA膜抑制大肠杆菌的抗菌性进行探究。Sodium L-lactate-CS/PLLA膜抑制大肠杆菌实验显示良好的控释和较好的抗菌活性。L-乳酸钠从膜中的扩散结果表明,扩散数据复合Fick第二定律。对热力学参数（△H°,△S°和△G°）研究表明L-乳酸钠的扩散过程是自发,吸热的。

关键词：负载nisin的壳聚糖/聚乳酸膜负载乳酸钠的壳聚糖/聚乳酸膜扩散动力学和热力学抗菌性能控释

功能型玉米蛋白/多酚类复合纤维的制备及性能

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功能型玉米蛋白/多酚类复合纤维的制备及性能

作者：郝利兰合肥工业大学

学位级别：硕士

多酚类物质对热、pH以及光比较敏感,暴露在空气中,容易被氧化,一般条件下储存周期较短,应用范围受到严重限制。为提高多酚类物质的储存稳定性,本文选用玉米蛋白,通过静电纺丝技术对多酚类物质进行封装,重点研究其控释、抗氧化及抗菌等... 详细信息

多酚类物质对热、pH以及光比较敏感,暴露在空气中,容易被氧化,一般条件下储存周期较短,应用范围受到严重限制。为提高多酚类物质的储存稳定性,本文选用玉米蛋白,通过静电纺丝技术对多酚类物质进行封装,重点研究其控释、抗氧化及抗菌等特性。通过静电纺丝技术将原花青素封装到玉米蛋白纤维中。将循环伏安法用于研究玉米蛋白纤维中原花青素释放动力学和抗氧化特性,通过圆二色谱研究玉米蛋白二级结构的变化,揭示这种变化与纤维形态的相关性。电纺溶液的粘度随着原花青素的加入明显增加,纤维变粗。原花青素与玉米蛋白分子之间的氢键有助于玉米蛋白中的β-折叠,β-转角和无序结构向α-螺旋转化,导致纤维变为圆柱状。同时,纤维的热稳定性也相应提高。玉米蛋白/原花青素纤维的封装率接近于100%,且纤维中的原花青素保持了它原有的抗氧化特性。玉米蛋白/原花青素纤维对原花青素有很好的控释能力,其释放行为主要为菲克扩散,符合一级动力学和 Hixson-Crowell 模型。通过静电纺丝技术将姜黄素封装到玉米蛋白纤维中。采用循环伏安法研究玉米蛋白纤维中姜黄素的释放动力学,并对纤维的抗菌性能进行评价。玉米蛋白与姜黄素分子间的氢键导致电纺溶液的粘度增加,纤维变粗,同时使基体的热变形温度Tg略有提高。玉米蛋白/姜黄素纤维的封装率接近于100%,且纤维中的姜黄素也保持了它原有的抗氧化特性。玉米蛋白/姜黄素纤维释放出的姜黄素的电氧化过程为扩散控制,且该电氧化行为发生在化学反应之前。玉米蛋白/姜黄素纤维对姜黄素有很好的控释能力,其释放行为主要为菲克扩散,符合一级动力学和Hixson-Crowell模型。玉米蛋白/姜黄素纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都有很好的抑菌活性,抑菌效率随着姜黄素含量的增加而增加。由于金黄色葡萄球菌和大肠杆菌细胞膜的成分和结构的不同,纤维对金黄色葡萄球菌的抑菌活性明显高于大肠杆菌。

关键词：玉米蛋白纤维循环伏安法动力学抗氧化活性抗菌活性

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马来松香/SiO2有机无机杂化材料的研究

马来松香/SiO2有机无机杂化材料的研究

作者：冯素好合肥工业大学

学位级别：硕士

松香是一种天然的可再生资源,价格相对便宜,与环境友好。论文根据松香的特性,利用马来酸酐和硅溶胶分别对松香进行改性,制备马来松香/SiO2杂化材料,并对相关产物进行了结构表征和性能测试。以松香和马来酸酐为原料,制备出马来松香。与... 详细信息

松香是一种天然的可再生资源,价格相对便宜,与环境友好。论文根据松香的特性,利用马来酸酐和硅溶胶分别对松香进行改性,制备马来松香/SiO2杂化材料,并对相关产物进行了结构表征和性能测试。以松香和马来酸酐为原料,制备出马来松香。与松香相比,马来松香的结晶能力减弱。通过对体系溴值的测试和分析,获得马来松香的最佳制备条件:马来酸酐加入量为30%、反应时间为3h、反应温度为200℃。在对甲苯磺酸催化作用下,硅溶胶与马来松香发生酯化反应,生成马来松香/SiO2杂化材料,杂化材料中有机无机组份间以Si-O-C键结合。通过对体系酸值的测试和分析,获得马来松香/SiO2杂化材料最佳制备条件:反应时间为5h、反应温度为160℃、SiO2含量为8%、催化剂加入量为6.5%。马来松香/SiO2杂化材料为非晶态,其Tg随SiO2含量的增大而上升。以十六烷基三甲基溴化铵为乳化剂、Span 60和Tween 60复配物为助乳化剂,制备出阳离子型马来松香/SiO2有机无机杂化材料乳液,其固含量和pH值分别是29.5%和4.5,乳液的分散性和稳定性都良好。通过对乳液外观和稳定性考察分析,得出制备乳液的最佳试验条件:乳化剂十六烷基三甲基溴化铵为杂化材料质量的12%,助乳化剂Span 60和Tween 60的配比为1:4,其用量为杂化材料质量的20%,乳化温度为155～165℃,转相温度为100℃。

关键词：松香马来松香马来松香/SiO2有机无机杂化材料乳液

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功能化生物材料对重金属离子吸附性能的研究

功能化生物材料对重金属离子吸附性能的研究

作者：黄燕合肥工业大学

学位级别：硕士

羟基磷灰石、纤维素和麸皮是比较常见和容易得到的生物材料，它们对重金属离子具有较好的吸附能力，且价格低廉，来源广泛。本论文采用静态批式法研究了这些生物材料对以Co（Ⅱ）为代表的重金属离子的吸附行为，探讨了吸附时间、pH、离... 详细信息

羟基磷灰石、纤维素和麸皮是比较常见和容易得到的生物材料，它们对重金属离子具有较好的吸附能力，且价格低廉，来源广泛。本论文采用静态批式法研究了这些生物材料对以Co（Ⅱ）为代表的重金属离子的吸附行为，探讨了吸附时间、pH、离子强度、吸附剂浓度、腐殖酸以及温度等因素对吸附的影响并研究了其作用机理和模式。主要结论如下：（1）羟基磷灰石、纤维素和麸皮及发酵后麸皮对Co（Ⅱ）具有较强的吸附能力，吸附过程主要均为化学吸附，吸附动力学数据符合假二阶动力学模型。（2）吸附剂对Co（Ⅱ）的吸附率随体系pH的增加而增大，随体系离子强度的增大而减小。pH值和离子强度是影响吸附的主要因素，吸附机理主要是当pH ＜10时主要是外层络合和离子交换，pH＞10时主要是内层络合和表面沉淀。（3）随着吸附剂浓度的增加，Co（Ⅱ）的吸附率增大，分配系数却随着吸附剂浓度的增加有略微的减小。（4）用Langmuir和Freundlich等温式模型来拟合吸附等温线，Langmuir模型拟合Co（Ⅱ）在羟基磷灰石上的吸附等温线效果最好，而Freundlich模型拟合Co（Ⅱ）在纤维素和麸皮及发酵后麸皮上的吸附等温线效果最好。热力学数据（G0, S0, H0）表明Co（Ⅱ）在这三种生物材料上的吸附为自发吸热过程。（5）羟基磷灰石对Co（Ⅱ）吸附体系中，引入腐植酸（FA），发现在pH ＜7时，FA对Co（Ⅱ）的吸附过程起到促进作用，pH＞7时，FA对Co（Ⅱ）的吸附过程起到抑制作用。（6）麸皮对Co（Ⅱ）吸附体系中，随麸皮粒径的减小，羧基、羟基等基团暴露越充分，能提供更多的有效吸附位，Co（Ⅱ）的吸附量增加。

关键词：羟基磷灰石纤维素麸皮重金属离子吸附