两种壳聚糖质活性炭的制备及其性能研究

摘要

活性炭是一种具有巨大的比表面积的吸附剂，其具有丰富孔隙，制作活性炭的主要原料是所有富含碳元素的有机材料，如木材、果壳、椰壳、核桃壳、煤等，主要化学成分是碳元素及少量的氢元素、氮元素、氧元素、灰分。原料在活化炉中，通过热解作用被转换成活性炭，复杂的孔隙结构和巨大的表面积慢慢的形成。为增加活性炭的应用价值，通常会为活性炭进行改性，一般的改性方法有物理改性法与化学改性法两种：一、物理改性法：热处理法、微波法；二、化学改性法：化学气相沉积法、化学浸渍改性法、负载金属改性法、还原改性法、氧化改性法。改性活性炭被广泛运用于很多领域，如，水处理行业、食品行业、医药行业、环保行业等。
　　壳聚糖是甲壳素脱乙酰化后的产物，为一种天然线性的高分子聚合物，有无味、无臭、无毒性，易降解等特点，壳聚糖通过改性提高其性质，改性方法有，一、化学改性法：酰化改性、交联、烷基化改性、季铵化改性、接枝共聚改性、酸酯化改性；二、物理改性；三、复合改性。壳聚糖的应用广泛，如，处理重金属、处理非金属物、处理各类废水等。
　　载银活性炭是将银离子交换进活性炭的微孔中，再进行高温固定而形成的新材料，其中银是一种在19世纪就被发现的抑菌剂，其良好的抑菌性能提高了载银活性炭的抑菌性，致使此活性炭材料不仅具有良好的吸附性，更具有强化的抗菌性，能有效的防止活性炭的二次污染。
　　本文研究了两种新型活性炭，其一是利用壳聚糖作为原材料，以微波技术进行制作，并制作成为新型壳聚糖质活性炭，另外一种同样以壳聚糖作为原材料，以微波技术进行制作，硝酸银为银处理剂，并制作成为新型壳聚糖质载银活性炭，并研究了此载银活性炭的银流失情况。以及研究了此两种活性炭对于革兰氏阴性菌（大肠杆菌）以及革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）的抑菌情况，对于亚甲基蓝的吸附清除的能力，以及对亚硝酸钠的吸附清除的能力，结果显示，（1）银流失量：最适条件：壳聚糖浓度0.04g/mL，制作温度20℃，硝酸银浓度500ug/mL；（2）抑菌性：载银活性炭的抑菌效果优于活性炭，此载银活性炭的抑菌机理是絮凝沉淀，再吸附，最适条件：载银活性炭投入比例为0.01 g/mL，硝酸银浓度为500μ g/mL，壳聚糖浓度0.04g/mL，抑菌率可高达100％；（3）亚甲基蓝吸附性：活性炭的吸附性优于载银活性炭，对活性炭吸附的最佳吸附条件：样品投入比例为0.03g/mL，活性炭吸附时间为60min，亚甲基蓝体积为10mL，活性炭吸附温度为50℃，清除率可高达80%以上；（4）亚硝酸钠吸附性：活性炭的吸附性优于载银活性炭，对活性炭吸附的最佳吸附条件：样品投入比例0.0067g/mL，活性炭吸附时间为60min，亚硝酸钠体积为15mL；活性炭吸附温度为40℃，吸附率可高达98%以上。
　　本文观察了两种新型活性炭（壳聚糖质活性炭、壳聚糖质载银活性炭）的性质，研究此两种活性炭的应用价值，以期望为活性炭在各类工业，如活性炭行业、食品制作行业、环境保护行业、医药用品行业等行业中的应用情况提供理论依据。

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第一章绪论

引言

1.1活性炭

1.2壳聚糖

1.3 载银活性炭

1.4立题依据、意义及主要研究内容

第二章 载银壳聚糖质活性炭的制作及银流失情况研究

2.1实验方法与材料

2.1实验结果与讨论

2.3本章小结

? 第三章载银壳聚糖质活性炭的抑菌性研究

3.1实验材料与方法

3.2结果与分析

3.3 本章小结

第四章 壳聚糖质活性炭对亚甲基蓝的吸附性能研究

4.1 实验材料与方法

4.2 结果分析与讨论

4.3 本章小结

第五章 壳聚糖质活性炭对亚硝酸钠的吸附性研究

5.1实验材料与方法

5.2结果分析与讨论

5.3本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

硕士期间取得的成果