改性壳聚糖重金属螯合絮凝剂除锰性能研究

改性壳聚糖重金属螯合絮凝剂除锰性能研究
改性壳聚糖重金属螯合絮凝剂除锰性能研究
摘要：本研究旨在探索改性壳聚糖作为重金属螯合絮凝剂，在除锰处理中的性能。

通过改性壳聚糖的合成、表征以及在实验室条件下对水中锰离子的去除实验，对其去除锰的效果进行了系统研究。

结果显示，改性壳聚糖能够有效螯合水中的锰离子，并通过絮凝作用将其从水体中去除，且去除效果受到溶液pH值、絮凝剂投加量、反应时间等因素的影响。

该研究为进
一步深入了解改性壳聚糖在水处理领域中的应用提供了一定的参考依据。

1. 引言
重金属污染已成为严重威胁人类健康和生态环境的环境问题之一。

锰是一种常见的重金属，广泛存在于自然界中。

虽然锰对生物体具有一定的生理活性，但高浓度的锰对人体和环境具有一定的危害性。

因此，锰的高效去除在水处理领域中具有重要意义。

2. 实验材料与方法
2.1 改性壳聚糖的合成
采用乙酸乙酯为溶剂，将壳聚糖溶解于乙酸乙酯中，并加入甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酰胺（AM）为功能单体，再加入
辅助剂和引发剂，通过自由基聚合反应制备了改性壳聚糖。

2.2 改性壳聚糖的表征
利用红外光谱仪（FT-IR）对改性壳聚糖进行表征，观察其官
能团的变化情况。

利用扫描电子显微镜（SEM）对其形貌进行
观察，并使用粒径分析仪测定改性壳聚糖的平均粒径。

2.3 锰离子去除实验
根据实验要求，取一定量的锰离子溶液，调节溶液初始pH值，加入不同浓度的改性壳聚糖溶液，进行不同时间的搅拌，然后通过滤纸过滤，测定所得悬浮液中锰离子的浓度，计算去除率。

3. 结果与讨论
3.1 改性壳聚糖的表征结果
通过FT-IR测试，观察到壳聚糖的主要官能团在改性后发生了变化，表明改性壳聚糖成功合成。

通过SEM观察，发现改性壳聚糖形貌呈现出较为均匀的颗粒，并且粒径较为一致。

3.2 锰离子去除效果
实验结果表明，随着改性壳聚糖投加量的增加，锰离子的去除率也逐渐提高。

在pH值为7条件下，改性壳聚糖投加量为
2g/L时，去除率可达到90%以上。

随着反应时间的增加，去除率逐渐增高并趋于稳定。

4. 结论
通过本研究可得出以下结论：改性壳聚糖能够通过螯合作用有效去除水中的锰离子；其去除效果受到溶液pH值、投加量以
及反应时间的影响；改性壳聚糖具有较好的改性效果，可以作为一种潜在的重金属螯合絮凝剂在水处理领域中应用。

5. 建议
虽然本研究取得了一定的进展，但仍有许多方面可以进一步的完善和提高。

例如，可以考虑改性壳聚糖与其他材料的复合应用，以提高其去除效果和稳定性。

此外，能够深入研究改性壳聚糖的溶液性质和对环境的影响也是未来的一个重要研究方向。

通过本研究，成功合成了改性壳聚糖，并通过FT-IR和SEM表征结果证明了其改性效果。

实验结果表明，在pH值为7条件下，改性壳聚糖投加量为2g/L时，能够达到90%以上的
锰离子去除率。

随着反应时间的增加，去除率逐渐增高并趋于稳定。

因此，可以得出结论，改性壳聚糖能够通过螯合作用有效去除水中的锰离子。

建议进一步研究改性壳聚糖与其他材料的复合应用，以提高其去除效果和稳定性，并深入研究其溶液性质和对环境的影响。