常温布袋 土壤修复相关试剂——吸附剂

2020-08-30 14:37:55 117

北极星环境修复网讯:吸附技术就是利用高比表面积的吸附材料的疏松结构进行物理吸附或者其特殊功能基团对重金属离子进行螯合等化学吸附的一种技术方法。对于土壤修复的吸附技术而言,最关键的是吸附剂的选择,传统的吸附剂如活性炭和沸石都存在吸附容量偏低、吸附重金属后再生成本高等缺点,继续探寻吸附性好、更为经济的吸附重金属离子的吸附材料是近几年来的热门研究方向。

壳聚糖(CTS)是去除重金属离子的最有效的吸附剂之一,已被广泛应用于废水和受重金属污染的土壤的处理。壳聚糖分子中含有大量的氨基和羟基,能够有效地通过氢键、盐键、螯合等作用对重金属离子进行物理或化学吸附。但是,由于壳聚糖自身的缺点,如易溶胀,可溶于稀酸,力学性能差等,导致其很难被直接应用于废水中重金属污染的去除,在实际应用中,壳聚糖往往需要根据具体应用条件加以改性以满足实际要求。

甲壳素,广泛存在于自然界之中,其储量仅次于纤维素,是地球上含量最丰富的天然高分子材料之一。甲壳素脱去乙酰基后可得到另一种天然多糖高分子材料,即壳聚糖(Chitosan),大多数来源于许多低等植物的细胞壁或者甲壳类动物的外壳。两者的结构如图所示,从图中可以看出壳聚糖可由甲壳素经脱乙酰化反应得到。一般情况,不同壳聚糖的脱乙酰度也不同。壳聚糖是含有大量的-OH、-NH2等活性基团的长链高分子化合物,正是这些活性基团的存在,决定了壳聚糖具有吸附量高、选择性强等优点。但在实际应用中,壳聚糖往往需要根据具体应用条件加以改性以满足实际要求。

甲壳素和壳聚糖的分子结构示意图

由于吸附剂的化学结构以及吸附环境等条件不同,壳聚糖及其衍生物对各种重金属离子的吸附机理又不完全相同。壳聚糖对很多金属离子(如 Pb2+、Cu2+、Zn2+、Fe2+、Ag+、Pd2+等)有稳定的配位作用,对这些金属离子的吸附一般以化学吸附为主活性炭吸附重金属离子,其中配位吸附的结合力非常强活性炭吸附重金属离子,但是与不同的金属离子的相互作用又不尽相同。

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