质子化改性壳聚糖吸附硫酸根行为及其光谱分析

壳聚糖(CTS)具有活性基团氨基和羟基,可用作吸附剂。在酸性介质中其氨基容易质子化形成氨基正离子,具有吸附阴离子的能力,同时也导致吸附剂的溶解流失;进行交联处理可提高吸附剂的酸稳定性,但也导致吸附性能的下降。因此可进行氨基保护后进行交联以改善其酸溶液稳定性,再脱去氨基保护剂进行质子化处理以获得较好的对阴离子的吸附性能。以甲醛为氨基保护剂,戊二醛为交联剂,通过反相悬浮法制得交联壳聚糖(CCTS),对其进行质子化制得质子化改性壳聚糖吸附剂(P-CCTS),并首次将该吸附剂用于处理水溶液中的硫酸根离子。通过静态吸附实验,考察了质子化改性壳聚糖对硫酸根的吸附性能;利用X射线能谱元素分析(EDS)和红外光谱分析(FTIR)对该吸附剂的制备以及对硫酸根离子的吸附过程进行了表征,探索了交联反应和吸附反应的发生机理。实验结果表明:质子化改性壳聚糖吸附剂与交联壳聚糖相比,其对硫酸根离子的吸附性能提高了约10倍;甲醛、戊二醛的醛基与壳聚糖的交联反应主要发生在的氨基(—NH2)和部分一级羟基(C6—OH)上;质子化过程中交联壳聚糖的氨基与质子化剂形成了氯化壳聚糖氨盐;对硫酸根离子的吸附则主要是质子化氨基上氯离子与硫酸根离子的交换作用。

油酸双层包覆Fe_3O_4磁性颗粒的羧基质子化亲油改性研究

在化学共沉淀法合成Fe3O4晶相初期加入过量油酸进行包覆,在碱性条件下获得了水基磁流体,通过加入酸或乙醇的简易方法,将亲水颗粒转变为亲油颗粒。对包覆改性后的颗粒进行傅里叶红外(FTIR)、热重(TG)、透射电镜(TEM)以及磁性能(VSM)的表征,结果表明:加入过量油酸形成了内层化学吸附,外层物理吸附的双层包覆结构,酸法改性通过外层羧基的质子化将颗粒转变为亲油性,保留了双层吸附结构,颗粒的失重率最大;TEM观察表明颗粒呈理想的单分散状态,所制备的正己烷磁流体较单层吸附情况下稳定性显著提高。