殼聚糖埃洛石納米管復(fù)合材料制備及其性能研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzllouUniVers時for也ede鏟eeofMaSterStll(1yonthePr印arationaJldPerformanceofChitosa彬HalloysiteNanotubeConlpositeMaterialsByJileiY-aoSuperVisor：Pro￡BillgZhallgChemicalTechllologySch001ofChemicalEngineeriIlgandEne唱yMay，2014學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明刪洲㈣㈣

2、洲㈥刪《Y2546239本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)F，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者：4娓紜備日期：力哪降j月；／同學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印

3、件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。學(xué)位論文作者：排多動黿日期：≯斫中年-j汨；／日摘要有機(jī)一無機(jī)復(fù)合材料同時具有機(jī)材料和無機(jī)材料的優(yōu)異特性，近些年來在材料科學(xué)領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注。有機(jī)．無機(jī)復(fù)合結(jié)構(gòu)材料一般需要通過對兩種以上組分、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行復(fù)合制備

4、而成，這類材料不僅具有有機(jī)聚合物的易于加工性和韌性，還具有無機(jī)材料的剛性和強(qiáng)度等性能。本文中采用天然高分子材料殼聚糖(CTS)和無機(jī)粘土礦物埃洛石納米管(HNTS)作為原料，通過反相乳化交聯(lián)法成功制備出了CTs／H[NT復(fù)合材料，研究了該復(fù)合材料的酶固定化性能和吸附性能，并進(jìn)一步考察了固定化酶處理氯酚廢水的性能。具體研究內(nèi)容如下：(1)殼聚糖／埃洛石納米管復(fù)合微球的制備及表征以cTs和HNTs為原料，采用反相乳化交聯(lián)法制備殼聚糖／埃洛石納米管復(fù)合微球，通過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、傅里葉變換紅外

5、光譜儀、比表面積及孔隙度分析儀等對合成的復(fù)合微球進(jìn)行了表征，并簡單探討了復(fù)合微球的形成機(jī)理。形貌及結(jié)構(gòu)表征結(jié)果顯示，制備的cTs／Ⅷ町T復(fù)合微球形貌規(guī)則，尺寸均勻，大小約150．200岫；其表面及內(nèi)部均是由大量的HNTs搭接而成的疏松結(jié)構(gòu)。紅外光譜分析表明組成微球的CTS修飾的HNTs是由戊二醛交聯(lián)結(jié)合在一起的，這就使得復(fù)合微球具有更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。(2)使用殼聚糖／埃洛石納米管復(fù)合微球為載體固定漆酶并用于處理含2，4一二氯酚模擬廢水的研究使用(1)中制備所得的CTS／HNT復(fù)合微球作為酶固定化的載

6、體，選擇漆酶為目標(biāo)酶進(jìn)行酶固定化實(shí)驗，考察了漆酶初始濃度和時間對漆酶固定化的影響，并研究了固定化漆酶的pH穩(wěn)定性、耐熱穩(wěn)定性、儲藏穩(wěn)定性及重復(fù)使用性等酶學(xué)性能和固定化漆酶在2，4．二氯酚廢水處理中的應(yīng)用。實(shí)驗結(jié)果表明，使用合成的新的復(fù)合微球材料固定漆酶，能得到較高的負(fù)載量，負(fù)載量為123．1mg幢；并且固定化漆酶的耐熱穩(wěn)定性、儲藏穩(wěn)定性、重復(fù)利用性等酶學(xué)性能均得到提高；使用固定化的漆酶處理2，4．二氯酚模擬廢水，去除速率較快且去除率高，說明固定化漆酶在氯酚廢水的處理中有著很好的應(yīng)用前景。(3)冷凍

7、干燥技術(shù)處理的殼聚糖／埃洛石納米管復(fù)合多孔顆粒在染料廢水處理中的應(yīng)用研究摘要使用(1)中相同材料和方法，但調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為700rpm，制備得到粒徑較大的CTS／HNT復(fù)合顆粒，使用冷凍干燥技術(shù)對制得的復(fù)合顆粒進(jìn)行干燥處理，采用掃描電子顯微鏡對其進(jìn)行表征，結(jié)果顯示得到的復(fù)合顆粒表面呈疏松的多孔結(jié)構(gòu)，且由大量納米管搭接而成，這使其在吸附方面具有良好的應(yīng)用潛力。因此，使用該復(fù)合多孔顆粒對偶氮染料．甲基橙(M0)進(jìn)行吸附實(shí)驗，考察了pH值、M0初始濃度、反應(yīng)時間等因素對吸附過程的影響。結(jié)果表明冷凍干燥技術(shù)處理

8、的CTS／HNT復(fù)合多孔顆粒吸附量比真空干燥技術(shù)處理的復(fù)合顆粒高，受pH值影響也較小，能夠在較寬的pH值范圍內(nèi)達(dá)到良好的吸附效果。通過對實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行吸附等溫模型擬合，可計算得出最大吸附量為68．97m∥g，吸附動力學(xué)模型擬合結(jié)果顯示吸附過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型，通過對熱力學(xué)參數(shù)的計算可知該吸附過程是一個自發(fā)進(jìn)行的吸熱過程。另外，F(xiàn)．CTS／HNT復(fù)合多孔顆粒的循環(huán)再生性能良好，進(jìn)行十次吸附／脫附實(shí)驗，對MO的去除率仍能達(dá)到88％以上。關(guān)鍵詞：殼聚糖：埃洛石納米管；復(fù)合材料；固定化酶