1、PDF外文：http:/ Environmental science & technology, 2003, 37(19): 4449-4456 中文 5495 字 外文译文 利用一种新的合成物壳聚糖生物吸附剂去除 Cr( ) Veeram.Boddu；Krishnaiahabburi；Jonathanl.Talbott；Edgard.Smith 利用一种葡 (萄 )糖胺生物聚合物壳聚糖涂膜在氧化铝陶瓷上制备新型壳聚糖复合生物吸附剂，由高温热裂解、孔性计、电镜扫描、 X射线光电子能谱法测定其特征 . 在 25进行间歇等温吸附平衡和连续塔吸
2、附试验以检验它从镀铬设施废水中去除六价铬 ,并研究 pH值 ,硫酸盐、氯离子对吸附的影响。铬 ( )饱和的生物吸附剂可以在 0.1M 氢氧化钠溶液再生。 对比目前的调查结果与文献报道表明氧化铝表面的壳聚糖具有更大的铬 (VI)吸附能力。 另外 ,实验平衡数据拟合Langmuir和 Freundlich等温吸附式和得出的等温参数值 , Langmuir模型所得最大的容量是 153.85毫克 /克壳聚糖。 概述 从采矿、电镀设备、发电设备、电子器件制造单位和皮革厂排放的废水中金属离子 浓度往往高于当地排放标准
3、 ,这些废水中含有有毒重金属如铬、镉、铅、汞、镍、铜等。在采矿、电镀、工业加工、核燃料合成、军事基地分局周围的地下水含有害成分 . 根据环保法规 ,污水或水中含有重金属在排放之前一律进行处理。化学沉淀 ,氧化 /还原 , 机械过滤、离子交换、膜分离、 碳吸附等各种处理方法广泛应用于去除废水中的有毒重金属。 近年来生物吸附被公认为减少地表水和工业废水金属污染的一种有效方法。 生物吸附是指利用生物材料从溶液中去除金属或非金属单质 ,化合物和离子 .Olin和 Bailey等开展了广泛的资料研究 ,以 找出潜在的低成本吸附剂处理重金属污
4、染的水和重金属废水 . 他们鉴别了 12种潜在吸附剂去除铅、镉、铜、锌、汞 ,其中壳聚糖具有最高的金属离子的吸附容量。 壳聚糖是从虾、螃蟹、某些真菌、甲壳类生物等萃取得到的甲壳素通过脱乙酰作用 获得 . 壳聚糖在自然界中不仅丰富廉价 ,同时它又是一个良好的重金属吸附剂 ,壳聚糖可以螯合超过甲壳素 5-6 倍量的金属，这是因为在壳聚糖里因脱乙酰作用存在自由氨基。研究人员先后多次企图改进壳聚糖以使其更容易传质和释放活性官能团来增强吸附能力。嫁接功能团到原壳聚糖主链来进一步提高其吸附性能 。 Kawamura, Hsein 和 Rorr
5、er 等研究了多孔壳聚糖和化学交联壳聚糖粒对重金属的吸附 ,与天然壳聚糖相比，多孔壳聚糖颗粒、化学交联壳聚糖粒子、 冠醚壳聚糖、浸微壳聚糖 , 金属离子络合壳聚糖树脂明显提高了吸附能力。 volesky,Holan ,Waseand 和 Forster 讨论了几种生物吸附剂对金属包括放射性的物质铀、钍等的吸附能力 ,认为这些生物吸附剂应对材料进一步改进和向商品化发展。它们的天然形式是软性的和其水溶液有一种结块或形成凝胶的倾向 . 此外，自然形成的活性官能团不易速效 吸附，而在工艺流程设计过程中该基团对传递金属污染物起着十分重要的作用，它还提供
6、应用处理中所需的物质支持和增大金属结合基团接纳金属的可达性。 因此 ,本次研究试图制备一种将壳聚糖涂在氧化铝表面的生物吸附剂。 这种由氧化铝为载体的生物吸附剂由高温热裂解、孔性计、电子显微镜扫描、X射线光电子能谱测定其特征 。在 Brunauer-Emmett-Teller (BET)吸附等温线基础上，它的表面积、孔径 、孔径分布由氮孔率决定。 这项研究的目的是制备一种壳聚糖合成物，了解其吸附特征，检验合成物和天然样本的去除铬 ( )的能力以及在间歇和连续模型中的等温吸附平衡
7、时的吸附容量。 另外 ,还应获得与 Langmuir 和 Freundlich 等温吸附式拟合的实验平衡数据和等温参数值，并用同样试剂进行塔吸附试验，以及 pH 值对铬 ( )吸附的影响程度，也将研究壳聚糖生物吸附剂在 0.1M 氢氧化钠溶液中的再生能力。 实验内容 化学样品 来自 Aldrich化工股份有限公司 (Milwaukee, WI)的重铬酸钾、活性氧化铝、壳聚糖、 1,5二苯卡巴，其 中活性氧化铝是标准级 150目 brockman I。由 Fisher 化工 (Fair Lawn, NJ)生产的氯化钾、氢氧化钠。来自 EM 科学(
8、Gibbstown, NJ)的硫酸钾。所有的盐类都是 ACS(美国化学学会 )认证等级或更好。 所有溶液由 ASTM(美国材料试验学会 )的去离子水制备 (18 M -H2O grade Barnstead Nanopure)。 生物吸附剂准备 由壳聚糖凝胶覆盖陶瓷的生物吸附剂的制备过程如下 :将 150 目氧化铝陶瓷在 110烘箱干燥 4 小时后在室温下用草酸搅拌混合 4 小时进行表面涂 层 , 然后从酸中过滤出的氧化铝用去离子水洗两次，再在 70真空烘箱中干燥 24 小时，将 约 50 克中等分子量壳聚糖徐徐加入 1000 毫升质量分数为
9、10%草酸溶液并搅拌。 加热至 40-50使其容易混合形成酸和壳聚糖的粘性混合物 (凝胶 )。取大约 500 毫升的壳聚糖凝胶用水稀释 2 倍并加热至 40-50，将约 500克的酸处理后的氧化铝缓慢加入稀释凝胶并搅拌约 36小时之后静置澄清。再用 Whatman41 滤纸在真空条件下过滤出上清液，将得到的合成物用去离子水洗两次 ,然后在 55真空烘箱中干燥 24 小时 , 最后在涂过一层生物吸附 剂的氧化铝上进行重复涂层处理以增加壳聚糖的负载量，大约用时 24 小时。合成过程中过量的草酸用氢氧化钠溶液中和处理 . 再将两次涂膜的混合物用 Whatman41 滤纸过滤 ,并用 25
10、00 毫升的去离子水洗，及过滤之后在 55真空烘箱干燥 48 小时左右，转移到玻璃瓶后存放在干燥器内。 生物吸附剂的特征 生物吸附剂特性包括 :(1)热解 ,(2)孔径分析 ,(3)电子显微镜扫描 ,(4)XPS 分析。 (1)热裂解技术测定氧化铝负载的壳聚糖。 测量生物吸附剂在裂解中减少的重量得到在氧化铝上负载的壳聚糖的量。将准确称量后的干燥生物吸 附剂放入瓷瓶内放入一个 750 马弗炉内 6 小时，然后在干燥空气中冷却 ,称量得到生物吸附剂减轻的重量。用空瓷瓶、纯氧化铝、酸处理氧化铝、纯壳聚糖和生物吸附剂做各进行三次的对照实验。 (2)由孔性计确定的表面积和孔径。 使用一个微型的 BET 测定仪在零下 196下超纯度的氮气条件下测定生物吸附剂的表面积、孔容和孔径，它们的平均值分
