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摘 要

ABSTRACT III

第一章前言 1

1.1 选题背景及研究意义 1

1.2 聚乙烯亚胺 1

1.3 壳聚糖（chitosan） 2

1.3.1 CS的改性研究 2

1.3.2 CS在染料方面的应用 3

1.4 吸附法处理染料废水的现状 4

1.4.1 活性炭吸附法 4

1.4.2 天然矿物吸附法 4

1.4.3 生物质类材料吸附法 5

1.5 本文思路 5

第二章 PEI接枝壳聚糖微球CS-g-PEI的制备 6

2.1 前言 6

2.2 实验药品与仪器 6

2.2.1 药品 6

2.2.2 仪器 6

2.3 实验过程 7

2.3.1 产物的合成 7

2.3.2 CS-g-PEI的制备及优化 7

2.4 结果与讨论 8

2.4.1 CS-g-PEI的最佳制备方法 8

第三章CS-g-PEI在吸附金橙II的过程中的表现 9

3.1 前言 9

3.２实验过程 9

3.２.1 金橙II的标准曲线 9

3.２.2 单位吸附量及吸附率 9

3.２.3 吸附热力学研究 10

3.２.4　吸附动力学研究 10

3.３　结果与讨论 11

3.３.1 金橙II标准曲线的绘制 11

3.３.2 不同金橙II初始浓度与吸附性能的关系 12

3.３.3 CS-g-PEI的量与吸附性能的关系 13

3.３.4 pH值对吸附性能的影响 14

3.３.5 吸附等温线模型分析 14

3.３.6 吸附动力学模型分析 16

第四章结果与讨论 18

4.1 结果 18

4.2 讨论 18

参考文献 19

致谢 21

聚乙烯亚胺(PEI)接枝壳聚糖微球的制备及金橙II

吸附性能研究

摘要

染料废水现已成为人类必须应对与处理的难题。就目前来说，吸附法是处理染料废水最有效的手段。壳聚糖（Chitosan，CS）是种天然大分子，其中氨基在酸性液体环境中质子化，所以能以静电相互作用，去除水体中部分污染物，常用作吸附剂。由于在实际使用中，CS作为染料吸附剂并不尽如人意，经过研究发现，将其经过改性后，它的分子结构发生变化，性质也发生变化甚至迥然相异，因此，壳聚糖改性成了克服其不足之处的必经之路。

本文采用乙酸为溶剂，借助PEI600中氨基含量多的优点，以Chitosan分子结构中-NH₂和-OH的高反应活性为基础，以环氧氯丙烷（ECH）作为交联剂，将PEI接枝到壳聚糖结构中，制取CS-g-PEI吸附剂。优化CS-g-PEI的工艺条件，并用金橙II模拟常规染料，确定CS-g-PEI对金橙II的吸附性能及吸附机理。

经过实验及数据处理，本文得出以下结论：

（1）用ECH将PEI交联至壳聚糖结构中，成功制得微球CS-g-PEI。

（2）Chitosan/PEI质量比为1：4，在70°C左右反应5h时，得到的反应产物在后续的除杂和制取微球CS-g-PEI工序中表现最为优秀。

（3）随着溶液中金橙II的初始浓度的变化，吸附容量会随着其变大缓步变大，吸附率会变小；吸附剂投放的质量变大，CS-g-PEI吸附能力变优秀，单位吸附量会随着投放质量的增大变小； pH=4时CS-g-PEI对溶液中的刚果红吸附性能最好。

（4）CS-g-PEI符合Langmuir吸附等温线模型，金橙II溶液浓度为25 mg/L时，CS-g-PEI对其最大吸附量为9.26mg/g；整个过程不只有化学吸附，还存在着物理吸附。

关键词：聚乙烯亚胺壳聚糖吸附法微球金橙II

Preparation of Polyethylenimine (PEI) Grafted Chitosan Microspheres and Adsorption Properties of Gold Orange II

ABSTRACT

Dye wastewater has now become a difficult problem that humans must deal with and deal with. For the time being, adsorption is the most effective means of treating dye wastewater.Chitosan (CS) is a natural macromolecule, in which the amino group is protonated in an acidic liquid environment, so it can remove some of the contaminants in the water by electrostatic interaction and is often used as an adsorbent.Because CS is not satisfactory as a dye adsorbent in actual use, it has been found through research that after its modification, its molecular structure changes, its properties change, and even changes greatly. Therefore, chitosan has changed Sex has become the only way to overcome its deficiencies.

In this paper, acetic acid is used as the solvent, based on the high amino group content in PEI600, based on the high reactivity of -NH2 and -OH in Chitosan molecular structure.Epichlorohydrin (ECH) was used as a cross-linker to graft PEI to chitosan structure to prepare CS-g-PEI adsorbent.The process conditions of CS-g-PEI were optimized, and gold orange II was used to simulate conventional dyes to determine the adsorption performance and adsorption mechanism of CS-g-PEI on Gold Orange II.

After experimentation and data processing, this article draws the following conclusions:

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