壳聚糖微球的制备及对染料的吸附性能
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印染 废水 的处理过 程主要 包括 ：预处 理和后续 处理 。预处 理工 艺的作用 主要是 去除部分 污染 物 ，改善 污水水 质 ，以提 高 后续 处理 的效 果 。大 量的工业 实践 证明 ，印染水 的综合 治理 过 程 中废水 的预处理工 艺具有极 其重 要 的地 位 ，它关 系到整个 系 统 的 运行 稳定 和排 放水 质 达标 ，同 时也 涉及 到 运 行成 本 的高 低 。印染废 水后续处 理是废 水处理 的关键 环节 ，目前 所用 的方
而使聚 电解质复合 物分 离 ，沉积 围绕在 囊芯 周 围形成微 胶囊 的 方 法 。Ｌ ｅ ｅ等利 用 海 藻酸 钠 一壳 聚 糖 和 乳 酸 细菌 悬 浮 液 复 合 物 ，然 后喷入 Ｃ ａ Ｃ １ ２溶液 ，制备 出海 藻酸盐 一壳 聚糖包 埋乳 酸 菌微球
２ ． 交 联 法
二 、 印染 废水 的处 理 办 法
的 自发 过 程 。
关键词 ：壳聚糖
ｐ Ｈ值
吸附
吸附量
文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ — ９ ０ ８ ２（ ２ ０ １ ３ ）０ ７ － ０ ０ ９ ４ — ０ １
、
印染 废 水 的 处理 意义
印染废 水 中的污染物 绝大部 分来 自织物本 身和 加工 过程使 用 的化 学染料 以及辅 助剂 。随着工业 的快 速发展 ，人类 正面 临 着越来 越缺乏 的可用 的淡 水资 源 ，因此 要求越 来越 高 的污水处 理 回收技术 。印染行业是 工业废 水 ，印染废水 中较 多 的有机物 类 型和较 高 的 Ｃ Ｏ Ｄ 、Ｂ Ｏ Ｄ值 ，高色 度 ，高 毒性 。纺 织废 水成 分复 杂和不稳 定 ，因此 在废水 处理 中印染废 水处理 已成 为一个 焦点 。
科 技 信 恩
２ ０ １ ３年 第 ７期
壳聚糖微球 的制备及对染料 的吸附性能
王艳薇
（ 西北民族 大学化 工学院，甘 肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ３ ０ ）
摘 要 ：壳聚糖微球对 阴离子染料具有较大的吸附容 量，而壳聚糖微球对阳 离子 染料吸 附容量较小。壳聚糖微球对 染料 的吸 附过程 受溶 液初始浓度、ｐ Ｈ值 等 因素的影 响；当 ｐ Ｈ＝ ２ 、温度 为 ２ ９ ８Ｋ时 ，壳聚糖微球 对 ＡＯ７的吸附率达 ９ ３ ％，该吸 附过程 为具有化 学吸 附
法 主 要 有 化 学 处 理 法 、生 化 处 理 法 和 物 理 处 理 法
三 、 壳聚 糖 吸 附处 理 染 料 废水 的研 究 进展
壳 聚糖 吸附染料 是通过 氢键 ，范德华 力 ，静 电引力来 实现 的。Ｍｃ ｋ ａ ｙ 等 首次研究 了壳 聚糖对 印染废 水 的吸附性 能 ，研究 表 明 ，染 料种 类 、温度 、ｐ Ｈ、溶 液初 始 浓度 等对 壳 聚 糖 吸附 效 果有较 大影响 。随后 国内外学者 开始对 壳 聚糖吸 附染料 废水 进行研究 ，近年 来取得 了丰硕 的成果 。实验数 据表 明 ，壳 聚糖 对很多种 染料都 有 良好 的吸附效 果 ，尤其 是对 酸性 染料具 有较 大的 吸附容量 ，而对碱性 染料 吸附容量 较小 ；壳聚 糖对多 数染 料 的吸附过程符 合 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍｕ ｉ ｒ 吸附等温线 。Ｗｏ ｎ ｇ 等 用蟹壳 分离 出 的 甲壳 素 制成 的壳 聚糖 来 处 理 五种 酸 性染 料 （ 酸性绿 ２ ５ 、 酸性 黄 １ ０ 、酸 性黄 １ ２ 、 酸性 红 １ ８和酸 性红 ７ ３ ）废 水 ，发现 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍｕ ｉ ｒ 吸 附等温 线与这 四种 染料 的吸 附过 程有很 好 的关联 。 林静 雯［ １ ］ 等对 壳 聚糖改 性 ，使壳 聚糖 与丙 烯酰胺 形成 接枝 共 聚 物 ，然 后用这种 改性 的壳聚糖来 处理 一种 色泽为 深蓝色 的 印染 废 水 ，发 现 其 去 除率 达 到 ７ ６ ％ ，脱 色 率 达 到 ９ ５ ． ９ ２ ％。Ａｎ — ｎ ａ ｄ ｕ ｒ ａ ｉ 等研究 了壳 聚糖吸 附处理 活性黑 １ ３染料 ，实验 过程 中 控制 反应 时 间 、染 料 的初始 浓度 、壳 聚糖 颗 粒大小 、ｐ Ｈ和 温 度 ，并 对 其 进行 优化 ，得 出最 佳 吸附 条件 。在 最佳 吸附 条件 下 ，吸 附容量 达到 １ ３ ０ ． ０ ｍｇ ／ ｇ 。通过 吸附 热动力 学研究 ，表 明 吸附过程 为 吸热反 应 。朱启 忠［ ２ 】 等研 究壳 聚糖 对酸 性 品红染 料 的吸附性能 ，研究发 现在一 定的染料 浓度 和体 积下 ，壳 聚糖对 酸性品红 染料 在 ２ ｈ内就 能达 到最大 吸附量 ，并且 脱 色效果 很 好 ，这一结 果为壳 聚糖应用 于处理 印染废 水提 供一定 的理论 根 据 。 由于壳 聚糖在 酸性条件 易水解 ，导致 吸 附能力下 降 ，所 以 Ｃ ｈ ｉ ｏ ｕ等采用 的交 联剂 环氧 氯丙烷 、多聚磷 酸钠 等对 普通 壳聚 糖 进行 改性 ，制 备出壳 聚糖微球 ，使其 耐酸性 大为 提高 ，并应 用在 活性 红 １ ８ ９染 料 方 面 的 吸 附 ， 饱 和 吸 附 量 达 到 １ ８ ０ ２ — １ ８ ４ ０ ｇ ／ ｋ ｇ ，吸附效果 十分 明显
壳 聚糖 微球 制备 的交联 法 主要 有 以下 几种 ：离 子 交联 法 、 乳化 一离 子凝 胶法 、离子沉 淀 一化学交 联法 、乳 化 一化学交 联 法等 。乳化交 联法是将 壳聚糖 溶解 于醋 酸 中，待 溶液 混合 均匀 后 ，将溶 液加 入到 含有 表面 活性 剂 （ 如Ｓ ｐ ａ ｎ ８ ０ ） 的油相 中 ，利 用 搅拌 或超 声 ，形 成 Ｗ／ ０型乳 化液 ，再 用戊 二 酸 、环 氧氯 两 烧等进 行化 学交联 ，通过抽 滤 、干燥 即 可制得 壳聚糖 微球 ，这 是最 常用 的制 备方法 之一【 。 ３ ． 喷雾 干燥法 喷雾干燥法 是利用 高速 旋转 （ 离心 ）式雾 化器 ，将料 液雾 化 成微 小 的液 滴 ，再 与热 风接 触 ，瞬间 蒸 发水 分 （ 或 其他 溶 剂 ）形成 干燥微 球 的方 法 。Ｆ ｉ ｌ ｉ ｐ ｏ ｖ ｉ ｃ 等 采用 喷雾 干燥法 制备 壳 聚糖 一经丙基 纤维素 聚合物微 球 ，结 果表 明 ：药 物 的包封 率 和 释放特征依 赖于所 制备微 球 的聚合物 组成 和药物 与 聚合物 的 比例 。
而使聚 电解质复合 物分 离 ，沉积 围绕在 囊芯 周 围形成微 胶囊 的 方 法 。Ｌ ｅ ｅ等利 用 海 藻酸 钠 一壳 聚 糖 和 乳 酸 细菌 悬 浮 液 复 合 物 ，然 后喷入 Ｃ ａ Ｃ １ ２溶液 ，制备 出海 藻酸盐 一壳 聚糖包 埋乳 酸 菌微球
２ ． 交 联 法
二 、 印染 废水 的处 理 办 法
的 自发 过 程 。
关键词 ：壳聚糖
ｐ Ｈ值
吸附
吸附量
文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ — ９ ０ ８ ２（ ２ ０ １ ３ ）０ ７ － ０ ０ ９ ４ — ０ １
、
印染 废 水 的 处理 意义
印染废 水 中的污染物 绝大部 分来 自织物本 身和 加工 过程使 用 的化 学染料 以及辅 助剂 。随着工业 的快 速发展 ，人类 正面 临 着越来 越缺乏 的可用 的淡 水资 源 ，因此 要求越 来越 高 的污水处 理 回收技术 。印染行业是 工业废 水 ，印染废水 中较 多 的有机物 类 型和较 高 的 Ｃ Ｏ Ｄ 、Ｂ Ｏ Ｄ值 ，高色 度 ，高 毒性 。纺 织废 水成 分复 杂和不稳 定 ，因此 在废水 处理 中印染废 水处理 已成 为一个 焦点 。
科 技 信 恩
２ ０ １ ３年 第 ７期
壳聚糖微球 的制备及对染料 的吸附性能
王艳薇
（ 西北民族 大学化 工学院，甘 肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ３ ０ ）
摘 要 ：壳聚糖微球对 阴离子染料具有较大的吸附容 量，而壳聚糖微球对阳 离子 染料吸 附容量较小。壳聚糖微球对 染料 的吸 附过程 受溶 液初始浓度、ｐ Ｈ值 等 因素的影 响；当 ｐ Ｈ＝ ２ 、温度 为 ２ ９ ８Ｋ时 ，壳聚糖微球 对 ＡＯ７的吸附率达 ９ ３ ％，该吸 附过程 为具有化 学吸 附
法 主 要 有 化 学 处 理 法 、生 化 处 理 法 和 物 理 处 理 法
三 、 壳聚 糖 吸 附处 理 染 料 废水 的研 究 进展
壳 聚糖 吸附染料 是通过 氢键 ，范德华 力 ，静 电引力来 实现 的。Ｍｃ ｋ ａ ｙ 等 首次研究 了壳 聚糖对 印染废 水 的吸附性 能 ，研究 表 明 ，染 料种 类 、温度 、ｐ Ｈ、溶 液初 始 浓度 等对 壳 聚 糖 吸附 效 果有较 大影响 。随后 国内外学者 开始对 壳 聚糖吸 附染料 废水 进行研究 ，近年 来取得 了丰硕 的成果 。实验数 据表 明 ，壳 聚糖 对很多种 染料都 有 良好 的吸附效 果 ，尤其 是对 酸性 染料具 有较 大的 吸附容量 ，而对碱性 染料 吸附容量 较小 ；壳聚 糖对多 数染 料 的吸附过程符 合 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍｕ ｉ ｒ 吸附等温线 。Ｗｏ ｎ ｇ 等 用蟹壳 分离 出 的 甲壳 素 制成 的壳 聚糖 来 处 理 五种 酸 性染 料 （ 酸性绿 ２ ５ 、 酸性 黄 １ ０ 、酸 性黄 １ ２ 、 酸性 红 １ ８和酸 性红 ７ ３ ）废 水 ，发现 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍｕ ｉ ｒ 吸 附等温 线与这 四种 染料 的吸 附过 程有很 好 的关联 。 林静 雯［ １ ］ 等对 壳 聚糖改 性 ，使壳 聚糖 与丙 烯酰胺 形成 接枝 共 聚 物 ，然 后用这种 改性 的壳聚糖来 处理 一种 色泽为 深蓝色 的 印染 废 水 ，发 现 其 去 除率 达 到 ７ ６ ％ ，脱 色 率 达 到 ９ ５ ． ９ ２ ％。Ａｎ — ｎ ａ ｄ ｕ ｒ ａ ｉ 等研究 了壳 聚糖吸 附处理 活性黑 １ ３染料 ，实验 过程 中 控制 反应 时 间 、染 料 的初始 浓度 、壳 聚糖 颗 粒大小 、ｐ Ｈ和 温 度 ，并 对 其 进行 优化 ，得 出最 佳 吸附 条件 。在 最佳 吸附 条件 下 ，吸 附容量 达到 １ ３ ０ ． ０ ｍｇ ／ ｇ 。通过 吸附 热动力 学研究 ，表 明 吸附过程 为 吸热反 应 。朱启 忠［ ２ 】 等研 究壳 聚糖 对酸 性 品红染 料 的吸附性能 ，研究发 现在一 定的染料 浓度 和体 积下 ，壳 聚糖对 酸性品红 染料 在 ２ ｈ内就 能达 到最大 吸附量 ，并且 脱 色效果 很 好 ，这一结 果为壳 聚糖应用 于处理 印染废 水提 供一定 的理论 根 据 。 由于壳 聚糖在 酸性条件 易水解 ，导致 吸 附能力下 降 ，所 以 Ｃ ｈ ｉ ｏ ｕ等采用 的交 联剂 环氧 氯丙烷 、多聚磷 酸钠 等对 普通 壳聚 糖 进行 改性 ，制 备出壳 聚糖微球 ，使其 耐酸性 大为 提高 ，并应 用在 活性 红 １ ８ ９染 料 方 面 的 吸 附 ， 饱 和 吸 附 量 达 到 １ ８ ０ ２ — １ ８ ４ ０ ｇ ／ ｋ ｇ ，吸附效果 十分 明显
壳 聚糖 微球 制备 的交联 法 主要 有 以下 几种 ：离 子 交联 法 、 乳化 一离 子凝 胶法 、离子沉 淀 一化学交 联法 、乳 化 一化学交 联 法等 。乳化交 联法是将 壳聚糖 溶解 于醋 酸 中，待 溶液 混合 均匀 后 ，将溶 液加 入到 含有 表面 活性 剂 （ 如Ｓ ｐ ａ ｎ ８ ０ ） 的油相 中 ，利 用 搅拌 或超 声 ，形 成 Ｗ／ ０型乳 化液 ，再 用戊 二 酸 、环 氧氯 两 烧等进 行化 学交联 ，通过抽 滤 、干燥 即 可制得 壳聚糖 微球 ，这 是最 常用 的制 备方法 之一【 。 ３ ． 喷雾 干燥法 喷雾干燥法 是利用 高速 旋转 （ 离心 ）式雾 化器 ，将料 液雾 化 成微 小 的液 滴 ，再 与热 风接 触 ，瞬间 蒸 发水 分 （ 或 其他 溶 剂 ）形成 干燥微 球 的方 法 。Ｆ ｉ ｌ ｉ ｐ ｏ ｖ ｉ ｃ 等 采用 喷雾 干燥法 制备 壳 聚糖 一经丙基 纤维素 聚合物微 球 ，结 果表 明 ：药 物 的包封 率 和 释放特征依 赖于所 制备微 球 的聚合物 组成 和药物 与 聚合物 的 比例 。