交联壳聚糖微球对表面活性剂的吸附性能研究

关 键 词 ： 交 联 壳 聚 糖 微 球 ；吸 附 ；阴 离 子 表 面 活 性 剂 ；动 力 学 ；热 力 学
中 图 分 类 号 ： Ｏ６３６．１
文 献 标 识 码 ：Ａ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉ．ｓｓｎ．１００１－９７３１．２０１９．０７．０２２
０ 引 言
近年来，壳聚糖 在 环 保 方 面 的 应 用 大 部 分 是 利 用 其絮凝作用和吸 附 性 能，但 是 普 通 的 壳 聚 糖 具 有 机 械 性 能 差 、易 溶 于 酸 等 缺 点 ，严 重 制 约 着 壳 聚 糖 吸 附 材 料 的使用 与 推 广。 故 人 们 开 始 探 索 对 壳 聚 糖 的 交 联 改 性，交联壳聚糖 是 借 助 壳 聚 糖 之 间 的 交 联 作 用 制 备 而 成 ，它 不 但 克 服 了 壳 聚 糖 原 有 的 缺 点 ，还 增 强 了 吸 附 材 料的抗化学腐 蚀 性。 因 此 本 文 采 用 反 相 悬 浮 法，以 液 体石 蜡 为 分 散 剂，甲 醛 为 预 交 联 剂，环 氧 氯 丙 烷 （ＥＣＨ）为交联剂制 备 高 胺 基 交 联 壳 聚 糖 微 球，微 球 里 的 壳 聚 糖 单 体 分 子 中 存 在 胺 基 、羟 基 和 其 它 基 团 ，对 水 体中 重 金 属 离 子［１－４］、染 料［５－８］、有 机 污 染 物 和 ［９－１１］ 蛋 白 质 ［１２］有 较 好 的 吸 附 。
１ 实 验 方 法
１．１ 实 验 试 剂 和 仪 器 壳聚糖，液 体 石 蜡，司 班 ８０，甲 醛 溶 液，环 氧 氯 丙
烷，石油醚，三氯甲烷，亚甲基蓝，碱性艳蓝 ＢＯ，曲拉通 Ｘ－１００，二水合 磷 酸 二 氢 钠，磷 酸，氢 氧 化 钠，盐 酸，硫 酸、十二烷基苯磺 酸 钠，十 二 烷 基 硫 酸 钠，十 二 烷 基 磺 酸钠等所用化学试剂均为分析纯。
可以自发进行。吸附等 温 模 型 符 合 Ｌａｎｇｍｕｉｒ等 温 式，可 以 用 单 分 子 层 吸 附 理 论 加 以 解 释。ＡＣＣＭｓ对 ＳＤＢＳ、
ＳＬＳ、ＳＤＳ的饱和吸附容量分别为７９３，７８９和３４１ ｍｇ／ｇ。综上所述，ＡＣＣＭｓ对阴离子表面活 性剂 有 较强 的吸附
能力，可用于环境水体中阴离子表面活性剂的吸附处理 。
用交联壳聚糖 复 合 材 料 吸 附 水 体 中 ＳＤＢＳ［１８－１９］。 黄 晓 东 利 ［１９］ 用２，３－环氧丙 基 三 甲 基 氯 化 铵 修 饰 壳 聚 糖 分 子结构，然后利 用 戊 二 醛 与 修 饰 壳 聚 糖 之 间 的 交 联 作 用制得季铵盐 壳 聚 糖 膜；其 对 ＳＤＢＳ 具 有 良 好 的 吸 附 性能，实验最大吸附容量为３７０．４ ｍｇ／ｇ。
目前关于交联壳聚糖微球吸附性能研究报导主要 集中在 对 金 属 离 子 和 染 料 的 吸 附。 但 是 表 面 活 性 剂 （ＡＳ）作为水体中常见的一类阴 离 子 化 合 物，有 关 的 吸 附研究却很少。所以本文主要考察了交联壳聚糖微球 应用于 水 体 中 ＡＳ 吸 附 治 理 的 可 行 性，主 要 选 取 ＳＤ－ ＢＳ、ＳＬＳ、ＳＤＳ 为 吸 附 实 验 对 象，对 ＡＣＣＭｓ吸 附 过 程 的动力学、热力学以及吸附模型进行了 深入 的研究，探 讨了 ＡＣＣＭｓ对这３种 ＡＳ的吸附机理，对其作为环境 保护的新材料做应用基础研究。
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球用于吸附水体中阴离子表面活 性 剂（ＡＳ），探 究 ＡＣＣＭｓ对 十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠（ＳＤＢＳ）、十 二 烷 基 硫 酸 钠（ＳＬＳ）
和苯十二烷基磺酸钠（ＳＤＳ）３种阴离子表面活性剂 的 吸 附 性 能。 实 验 结 果 表 明，酸 性 介 质 有 利 于 吸 附 的 进 行；静
态吸附３６０ ｍｉｎ后，吸附反应趋于平衡；吸附过程符合 Ｌａｇｅｒｇｒｅｎ 二级吸附动力学方程；ΔＧ 均为负值，吸附反应
０７１２０
文 章 编 号 ：１００１－９７３１（２０１９）０７－０７１２０－０６
２０１９ 年 第 ７ 期 （５０）卷
交联壳聚糖微球对表面活性剂的吸附性能研究＊
杨琴淋，施文健，张晓东
（上海理工大学 环境与建筑学院，上海 ２０００９３）
摘 要： 以壳聚糖为原材料，采用反相悬浮法制备了交联壳聚糖微球 （ＡＣＣＭｓ），并将优化制 备 的 交联壳 聚 糖微
钱沙华等 利 ［１３］ 用 环 氧 氯 丙 烷 （ＥＣＨ）交 联 剂 制 备 交联壳 聚 糖，在 适 宜 的 ｐＨ 值 条 件 下，对 Ｐｄ２＋ 的 去 除 率在９８％以上。夏 龙 等 将 ［１４］ ＥＣＨ 作 交 联 剂，乙 酸 乙 酯作致孔剂，利 用 反 相 悬 浮 交 联 法 制 备 多 孔 壳 聚 糖 交 联树脂，在ｐＨ 值＝３和温度为６０ ℃条件下，对磷离子 的去除率为８５．８％。Ｋｙａｗ 等 研 ［１５］ 究 了 交 联 剂 焦 磷 酸 硫胺素（ＴＰＰ）与 ＥＣＨ 对 壳 聚 糖 微 球 吸 附 阴 离 子 染 料 和阳离子染料的影响，研究表明在最适 ｐＨ 值下，ＥＣＨ 微球与 ＴＰＰ 微 球 对 阴 离 子 染 料 的 吸 附 率 分 别 为 ８７． ２％和８１．９％，对 阳 离 子 染 料 的 去 除 率 分 别 为 ４９％ 和 ４２％。Ｐｈａｍ 等 用 ［１６］ ＥＣＨ 作交联剂，提高壳聚糖微球 抗化学腐蚀 和 机 械 强 度。 袁 彦 超 将 ［１７］ 甲 醛 作 为 预 交 联剂，通过形成 Ｓｃｈｉｆｆ碱将胺基保护起来，制成的壳聚 糖微球对铜离子的吸附容量更大。黄晓东和荆迎军均