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磁性壳聚糖/硅藻土复合材料的制备及吸附特性

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化工新型材料 2021年第5期49卷 200-204,209页

作者：单凤君张婷婷辽宁工业大学化学与环境工程学院锦州121001

采用溶液共混、化学交联和超声分散法制备磁性壳聚糖/硅藻土(Fe_(3)O_(4)@CS/DE)复合材料。采用傅里叶红外光谱、扫描电镜和X射线衍射仪对其结构和表面形貌进行了表征。以印染废水中甲基橙为目标污染物,考察了pH、温度和Fe_(3)O_(4)@CS... 详细信息

采用溶液共混、化学交联和超声分散法制备磁性壳聚糖/硅藻土(Fe_(3)O_(4)@CS/DE)复合材料。采用傅里叶红外光谱、扫描电镜和X射线衍射仪对其结构和表面形貌进行了表征。以印染废水中甲基橙为目标污染物,考察了pH、温度和Fe_(3)O_(4)@CS/DE投加量对甲基橙吸附的影响,并对其吸附动力学和吸附等温线类型进行了探讨。结果表明:在浓度为20mg/L的甲基橙溶液中,pH为6、温度为30℃、Fe_(3)O_(4)@CS/DE投加量为4g/L时,100min达到吸附平衡,甲基橙的平衡吸附容量3.81mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型(R^(2)=0.993)和Freundlich等温吸附模型,属于多位点的非单分子层吸附。

关键词：磁性壳聚糖硅藻土甲基橙吸附性能

磁性壳聚糖复合微球的制备及其Cu^2＋吸附性能

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无机化学学报 2017年第3期33卷 383-388页

作者：李建军鲍旭吴先锋 Islam Nazrul 刘银乔尚元余臻伟朱金波安徽理工大学材料科学与工程学院安徽省现代矿业工程重点实验室淮南232001 伍伦贡大学超导与电子材料研究所澳大利亚新南威尔士州伍伦贡市2500

以球磨后的粉煤灰磁珠(MS)颗粒为磁核,通过溶胶凝胶法和反相微乳液法依次包覆SiO_2和壳聚糖(CS),制备了MS@SiO_2@CS磁性微球。利用扫描电镜及能量色散谱仪、热重分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计对所得样品的结构和磁... 详细信息

以球磨后的粉煤灰磁珠(MS)颗粒为磁核,通过溶胶凝胶法和反相微乳液法依次包覆SiO_2和壳聚糖(CS),制备了MS@SiO_2@CS磁性微球。利用扫描电镜及能量色散谱仪、热重分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计对所得样品的结构和磁性进行了系统表征。结果表明,磁珠颗粒表面实现了逐层包覆,较均匀的分散于壳聚糖基体中,MS@SiO_2@CS微球的比饱和磁化强度可达7.04 emu·g^(-1)。Cu^(2+)离子吸附实验表明,所得磁性壳聚糖微球对Cu^(2+)具有良好的吸附能力,最大吸附量可达11.08 mg·g^(-1);而且可通过磁选法高效固液分离。吸附动力学研究表明,MS@SiO_2@CS微球对Cu^(2+)离子的吸附符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。

关键词：粉煤灰磁珠磁性壳聚糖吸附重金属离子磁分离

季铵化磁性壳聚糖复合材料对磷酸化肽的富集研究

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分析化学 2023年第6期51卷 1051-1060页

作者：周丝彭宇陈燕萍贾琼吉林大学化学学院

蛋白质磷酸化是最重要和最普遍的翻译后修饰之一，蛋白质磷酸化的测定对于全面了解生物过程中的磷酸化途径至关重要。质谱技术是分析蛋白质磷酸化的重要手段，但磷酸化肽固有的低丰度、低电离效率以及与非磷酸化肽共存等特性严重影响质... 详细信息

蛋白质磷酸化是最重要和最普遍的翻译后修饰之一，蛋白质磷酸化的测定对于全面了解生物过程中的磷酸化途径至关重要。质谱技术是分析蛋白质磷酸化的重要手段，但磷酸化肽固有的低丰度、低电离效率以及与非磷酸化肽共存等特性严重影响质谱对其进行直接分析。为解决此问题，需在质谱分析前对磷酸化肽进行选择性富集。本研究制备了一种基于季铵化磁性壳聚糖的复合材料用于磷酸化肽的富集。此磁性材料具有快速的磁响应性、良好的生物相容性、正电性以及廉价易得等优点。采用β-酪蛋白作为模型蛋白质，结果表明此材料对磷酸化肽具有良好的富集选择性。经过富集后，结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）检测手段，方法的检出限为0.4 fmol。本方法被成功用于脱脂牛奶中磷酸化肽的检测，表明其对复杂样品中磷酸化肽的富集和检测具有良好的应用潜力。

关键词：磷酸化肽季铵化磁性壳聚糖富集质谱

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磁性壳聚糖与混凝联合去除水体有机物的研究

工业水处理 2020年第11期40卷 74-78页

作者：杨金梁王宁杨姗姗徐征和济南大学水利与环境学院山东济南250022 山东大学环境科学与工程学院山东青岛266237 山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心山东济南250100

通过反相悬浮交联法合成了磁性壳聚糖(MCS),并通过FTIR、SEM对MCS进行了表征。通过吸附和混凝实验,得出吸附剂磁性壳聚糖对小分子水杨酸的最佳去除率为74.6%,明显高于对腐殖酸的去除率(16.9%);混凝剂Al(SO4)3对大分子腐殖酸的去除率为67... 详细信息

通过反相悬浮交联法合成了磁性壳聚糖(MCS),并通过FTIR、SEM对MCS进行了表征。通过吸附和混凝实验,得出吸附剂磁性壳聚糖对小分子水杨酸的最佳去除率为74.6%,明显高于对腐殖酸的去除率(16.9%);混凝剂Al(SO4)3对大分子腐殖酸的去除率为67.4%,高于对水杨酸的去除率(15.2%);磁性壳聚糖-混凝联合工艺能提高水处理材料去除有机物的效率,对腐殖酸和水杨酸的去除率分别为75.5%和78.7%。

关键词：磁性壳聚糖混凝腐殖酸水杨酸

伊利石/磁性壳聚糖对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

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化工新型材料 2022年第10期50卷 202-207页

作者：郑明凯赵云鹏刘晓婷初红涛田景芝荆涛齐齐哈尔大学化学与化学工程学院齐齐哈尔161006 黑龙江省表面活性剂与工业助剂重点实验室齐齐哈尔161006

以伊利石、Fe_(3)O_(4)和壳聚糖为原料,制备了伊利石/磁性壳聚糖(IMCS)复合材料。通过X射线衍射、红外光谱和磁滞回线对其进行了表征,研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,采用Langmuir等温方程、Freundlich等温方程、准一级动力学方程及准二级... 详细信息

以伊利石、Fe_(3)O_(4)和壳聚糖为原料,制备了伊利石/磁性壳聚糖(IMCS)复合材料。通过X射线衍射、红外光谱和磁滞回线对其进行了表征,研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,采用Langmuir等温方程、Freundlich等温方程、准一级动力学方程及准二级动力学方程对实验数据进行了拟合分析。结果表明,IMCS复合材料含有的氨基有利于对Cr(Ⅵ)的吸附;材料的饱和磁化强度为22.4emu/g,易于磁性分离,便于吸附剂的循环使用。IMCS复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir等温方程和准二级动力学方程。在IMCS吸附剂量为0.05g、温度为25℃、Cr(Ⅵ)溶液初始浓度为300mg/L、吸附时间4h、pH=5的条件下,对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为191.2mg/g。再生后的复合材料重复使用5次后,仍具有良好的吸附性能。

关键词：伊利石磁性壳聚糖 Cr(Ⅵ) 吸附吸附模型

磁性壳聚糖改性生物炭的制备及其去除水中铜和亚甲基蓝

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磁性壳聚糖改性生物炭的制备及其去除水中铜和亚甲基蓝

作者：任哲仪东北农业大学

学位级别：硕士

水资源在人类生活和发展进程中一直处于必不可少的地位,随着我国现代工业化领域的进步与发展,水污染不断加重。吸附法去除水体污染物因具有操作简单等优点,一直被广泛应用于水体污染处理中,但传统吸附材料已经无法满足当今水污染处理要... 详细信息

水资源在人类生活和发展进程中一直处于必不可少的地位,随着我国现代工业化领域的进步与发展,水污染不断加重。吸附法去除水体污染物因具有操作简单等优点,一直被广泛应用于水体污染处理中,但传统吸附材料已经无法满足当今水污染处理要求,故开发新型高效吸附剂成为研究热点。本研究以玉米秸秆基生物炭为前驱体,通过磁性FeO与壳聚糖的优化改性,制备出磁性壳聚糖改性生物炭(M-BC-CS)并用于水溶液中重金属铜与有机染料亚甲基蓝的去除。本研究首先制备出磁性壳聚糖改性生物炭材料,通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等表征手段确定了M-BC-CS的理化性质,并通过磁性分离试验探究了改性材料的分离回收率;然后在单一体系(铜、亚甲基蓝)中通过改变水溶液的p H、溶液初始浓度、材料投加量、吸附反应时间探究不同条件对M-BC-CS吸附水中铜和亚甲基蓝的影响,并分别进行了动力学模型、等温线模型拟合,以及M-BC-CS的重复利用性能试验;为了进一步探究改性材料同步去除规律,进行了M-BC-CS同步去除水体铜和亚甲基蓝的研究,通过改变吸附反应时间与铜和亚甲基蓝的初始浓度以及动力学模型拟合,分析其竞争吸附规律;最终通过对吸附铜与亚甲基蓝后改性材料进行傅里叶红外光谱(FTIR)分析,探究了M-BC-CS吸附铜、亚甲基蓝的机理,主要结果如下:(1)M-BC-CS改性材料成功制备,通过SEM、XPS、XRD等表征结果表明,壳聚糖与FeO成功负载至生物炭。M-BC-CS具有丰富的比表面积与孔隙结构,热稳定性较好并且含有丰富的表面官能团。改性材料具有磁性,分离回收率为90.18%,具有较好的磁分离能力。(2)M-BC-CS吸附水中Cu吸附平衡时间为60 min,平衡吸附量为54.42 mg/g,当溶液p H大于6时溶液产生白色沉淀,且吸附动力学符合准二级动力学模型拟合,故吸附过程属于化学吸附,等温吸附数据符合Langmuir模型拟合,属于单分子层吸附,改性材料四次循环利用吸附水中Cu的去除率为65.21%。(3)M-BC-CS对水中亚甲基蓝吸附平衡时间为60 min,平衡吸附量为67.23 mg/g,材料最适投加量为0.4 g/L,溶液最佳p H为6,且吸附过程符合准二级动力学模型与Langmuir模型拟合,属于单分子层化学吸附,M-BC-CS吸附水中亚甲基蓝的重复利用性能较好,四次循环利用吸附水中亚甲基蓝的去除率为83.37%。(4)二元同步去除体系结果表明,M-BC-CS对Cu和亚甲基蓝的同步吸附存在一定的竞争关系,并且在Cu和亚甲基蓝共存情况下M-BC-CS吸附符合准二级动力学模型拟合,通过对吸附后改性材料FTIR表征分析,M-BC-CS去除Cu的吸附机理主要为离子交换作用(C-N与-OH起到主要作用),去除亚甲基蓝的吸附机理主要为静电作用(C=O峰发生偏移)。

关键词：磁性壳聚糖改性生物炭吸附去除铜亚甲基蓝

磁性壳聚糖接枝聚丙烯酰胺净化水中腐殖酸和微藻的研究

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磁性壳聚糖接枝聚丙烯酰胺净化水中腐殖酸和微藻的研究

作者：尤雯苏州科技大学

学位级别：硕士

随着现代社会的快速发展,水源水污染问题日益严峻。以腐殖酸(humic acid,HA)为代表的有机物和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa,MA)为代表的微藻及其分泌物(AOM)是饮用水水质安全保障的潜在威胁,对饮用水净化工艺提出了严峻考验。目... 详细信息

随着现代社会的快速发展,水源水污染问题日益严峻。以腐殖酸(humic acid,HA)为代表的有机物和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa,MA)为代表的微藻及其分泌物(AOM)是饮用水水质安全保障的潜在威胁,对饮用水净化工艺提出了严峻考验。目前使用的多数水处理药剂在饮用水处理环节存在二次污染的风险,比如,在消毒环节,消毒剂的使用可使水体中HA和MA分泌的胞内有机物(IOM)和胞外有机物(EOM)转化为具有“三致”效应的消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)。现有处理技术存在各种局限,因此,研发高效、低成本、低毒或无毒的新型材料成为水处理领域的热点。本研究以HA和MA为目标污染物,采用一步原位共沉淀法制备磁性壳聚糖接枝聚丙烯酰胺(MC-g-PAM),分别探究其对HA和MA的净化效能,并采用FTIR、XRD、SEM、XPS、BET等技术手段,表征其理化特性,探究其吸附机理。以HA的吸附容量和MA的去除率为优选指标,利用正交试验确定MC-g-PAM的最佳制备方案为:Fe与壳聚糖质量比为3:1、壳聚糖与丙烯酰胺质量比为2:1、环氧氯丙烷用量为3 mL、晶化时间为2 h。按最佳制备方案合成的MC-g-PAM由横截面直径为500 nm的针状聚丙烯酰胺和粒径为12000 nm的磁性壳聚糖微粒共同包覆,表面孔隙较多,且为中孔和大孔,微孔较少。主要由Fe、O、C和N元素组成,所占质量百分比分别为30.7%、41.5%,25.9%和2.9%。MC-g-PAM比表面积为27.1 m·g,比饱和磁化强度为9.63 emu·g。MC-g-PAM对水样中的HA具有良好的净化效果,净化机制为化学吸附。MC-g-PAM投加量为0.3 g·L,溶液pH值为7.0时处理效果最佳。随着MA浓度从0.356 mg·L增加到2.869 mg·L,HA的去除率由80.70%下降到17.54%。在没有MA的情况下,MC-g-PAM对浓度为5 mg·L的HA的去除率为91.72%,吸附过程符合Langmuir等温线,为单分子层吸附,理论饱和吸附容量可达120.77mg·g。吸附过程符合准二级吸附动力学速率方程,在吸附反应的前15 min内,HA的吸附量就达到平衡吸附量的一半以上,且为自发进行的、无序的吸热过程。通过连续进行5次吸附-解吸-再生循环后,MC-g-PAM的吸附率仍保持在70%以上。水中的MA也可由MC-g-PAM吸附去除。MC-g-PAM投加量为0.3 g·L,溶液pH值为3时处理效果最佳。HA的存在会对MC-g-PAM去除MA有一定的抑制作用,且HA浓度越高,抑制作用越强。随着HA浓度从5 mg·L增加到30 mg·L,MA的去除率从71.05%下降到52.66%,而在没有HA的情况下,其去除率可达84.74%。通过对MA中叶绿素a进行吸附平衡研究,以反映出水样中MC-g-PAM对MA的吸附平衡情况。该吸附过程同样符合Langmuir等温线,Langmuir方程得出MC-g-PAM对MA中叶绿素a的最大吸附量分别为301.99(15℃)、318.63(25℃)和341.85(35℃)μg·g。吸附过程符合准二级吸附动力学速率方程,为自发的、无序度的吸热过程。

关键词：磁性壳聚糖聚丙烯酰胺腐殖酸铜绿微囊藻吸附

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磁性壳聚糖微球在食品工业中的应用研究进展

食品工业 2017年第2期38卷 249-253页

作者：范松林任勤张佳欣梁欣泉广西大学轻工与食品工程学院南宁530004

概述了磁性壳聚糖的结构、结构表征以及制备方法,着重对磁性壳聚糖在食品工业中的应用研究做了较为全面的论述及评价,并对磁性壳聚糖未来在食品工业方面的研究方向进行了讨论,为今后的研究和实践提供参考。

关键词：磁性壳聚糖食品工业结构制备

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磁性壳聚糖去除水中腐殖酸的研究

无机化学学报 2010年第10期26卷 1761-1767页

作者：王家宏郑寿荣刘凤玲刘景亮唐亮许昭怡南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210093 陕西科技大学资源与环境学院西安710021

采用高温水热法合成了磁性壳聚糖,并研究了其对水中腐殖酸(HA)的吸附、脱附行为。表征结果表明,磁性壳聚糖粒径大小为200～300nm,氨基含量1.29mmol·g-1,BET比表面积36.00m2·g-1,饱和磁化强度为38.78emu·g-1,易于磁性分离。HA在磁性... 详细信息

采用高温水热法合成了磁性壳聚糖,并研究了其对水中腐殖酸(HA)的吸附、脱附行为。表征结果表明,磁性壳聚糖粒径大小为200～300nm,氨基含量1.29mmol·g-1,BET比表面积36.00m2·g-1,饱和磁化强度为38.78emu·g-1,易于磁性分离。HA在磁性壳聚糖上的吸附等温线可用Freundlich方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程。HA的吸附量随溶液pH值的升高而降低,随不同阳离子浓度增加而增加,不同类型的阳离子对HA吸附效果影响的大小顺序为:Ca2+>Mg2+>Na+>K+。经5个脱附再生循环,磁性壳聚糖仍能保持79.8%的吸附量,表明该吸附剂再生性好,可循环使用。

关键词：磁性壳聚糖吸附腐殖酸再生