多氨基接枝壳聚糖共聚物的合成及其应用

【摘要】：为了进一步增强壳聚糖(CS)与金属离子的配位能力,合成既能高效吸附重金属离子又能缓蚀金属材料的新型壳聚糖材料,本文在壳聚糖分子上接枝了具有配位活性的氨基基团,合成了乙二胺接枝壳聚糖共聚物(CS-MAA-EN)口三乙烯四胺接枝壳聚糖共聚物(CS-MAA-TN)两种新型壳聚糖衍生物,结构经红外光谱表征,并分别探究了两个化合物对工业废水中Cu2+的吸附性能以及对Q235碳钢在稀盐酸介质中的缓腐蚀性能。CS-MAA-EN和CS-MAA-TN对Cu2+的吸附性能研究主要内容为：1)考察了pH、吸附剂用量和初始金属离子浓度等因素对吸附效果的影响,实验数据经Langmuir和Freundlich吸附等温模型拟合,结果显示该类吸附剂符合Langmuir吸附等温模型,属于单分子层表面吸附。2)测定了CS-MAA-EN和CS-MAA-TN对Cu2+的平衡吸附容量,其平衡吸附容量分别为85.91mg/g和102.67mg/g。数据经Lagergren准一级和准二级动力学分析,两种吸附剂遵循Lagergren准二级动力学吸附模型。3)测定了CS-MAA-EN和CS-MAATN的脱附和再生能力,结果表明两种吸附剂均具有优异的脱附和再生能力,其中CS-MAA-EN的脱附率和再生率分别为95.2%和89.35%, CS-MAA-TN脱附率和再生率分别为92.73%和83.25%。4)测定了CS-MAA-EN和3S-MAA-TN两种吸附剂对混合金属离子的竞争吸附,吸附能力顺序为：Fe3+Cu2+Cr6+Ni2+Zn2+,表明其在混合金属离子溶液中对Cu2+仍具有较高的吸附选择性。CS-MAA-EN和CS-MAA-TN对Q235碳钢的缓腐蚀性能研究内容主要为：1)采用静态挂片失重法,测定了Q235碳钢挂片在分别添加了质量分数浓度均为0.1%的CS,CS-MAA-EN和CS-MAA-TN三种缓蚀剂体系的缓蚀性能,结果表明：缓蚀效果最好的是CS-MAA-EN,其缓蚀率为90.34%。2)电化学测试发现,Q235碳钢在质量分数浓度为0.1%的CS-MAA-EN的塔菲尔极化曲线中的腐蚀电流密度最小,其交流阻抗中电荷移动电阻最大,有最好的缓蚀效果,该结论与失重法结论相符。采用交流阻抗考察了缓蚀剂质量分数浓度对Q235碳钢缓蚀性能的影响,结果发现质量分数浓度在缓蚀效果上存在一定的极值,超过一定浓度范围时,缓蚀率降低。
【关键词】：接枝壳聚糖 共聚物 合成 吸附剂 缓蚀剂
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703;O631