
第31卷第1期 辽 宁 石 油 化 工 大 学 学 报 Vol .31 No .1
2011 年 3 月 JOURNAL OF LIAONING SHIHUA UNIVERSITY Mar .2011
文章编号 :1672 - 6952(2011)01 - 0013 - 04
q
- CS /T E O S 复 合 膜 的 制 备 及 吸 附 性 能 的 研 究
王 蕊 ,封瑞江
倡
,王吉林 ,敖 敏
(辽宁石油化工大学石油化工学院 ,辽宁抚顺 113001)
摘 要 : 以正硅酸乙酯为无机组分 ,季铵化壳聚糖为有机组分 ,通过溶胶 - 凝胶法制备一系列不同正硅酸乙
酯质量分数的季铵化壳聚糖/正硅酸乙酯(
q
- CS/TEOS)复合阴离子交换膜 。 利用红外光谱分析 (FT - IR)对膜的
化学结构进行表征 。 另外 ,利用得到的杂化膜对水溶液中的 Cr( Ⅵ )离子进行吸附性能考察 。 实验对吸附时间 、体系
p
H 值 、溶液温度等因素对吸附性能的影响进行考察 。 结果表明 ,正硅酸乙酯质量分数为 38% 的杂化膜在吸附时间
180 min 、
p
H 值 5 .0 ~ 8 .0 、溶液温度 35 ℃ 的条件下对 Cr( Ⅵ )离子吸附性能较好 。
关键词 : 季铵化壳聚糖 ; 正硅酸乙酯 ; 复合膜 ; Cr( Ⅵ ) ; 吸附
中图分类号 :TQ319 文献标识码 :A doi :10 .3696/
j
.issn .1672 - 6952 .2011 .01 .004
Preparation and Adsorption Performance of
q
- CS /TEOS Hybrid Membranes
WANG Rui ,FENG Rui -
j
iang
倡
,WANG Ji - lin ,AO Min
(School o
f
Petrochem ical Technolo
gy
,L iaonin
g
Shihua Universit
y
,Fushun L iaonin
g
113001 , P .R .China)
Received 17 Jul
y
2010 ; rev ised 1 November 2010 ;acce
p
ted 23 November 2010
Abstract : A series of hybrid membranes composed of
q
uaternized chitosan (
q
- CS) and tetraethoxysilane (TEOS) were
p
repared by sol -
g
el method ,taking
q
- CS and the TEOS as organic and inorganic component respectively .The structure of
the hybrid membranes was investigated by FT - IR . The adsorption
p
erformance of the membranes for Cr ( Ⅵ ) ions from
aqueous solution was also studied .The effect of adsorption time ,the
p
H value of solution and temperature of the adsorption on
adsorption results were studied and show that the suitable membrane is composed of 38w t% TEOS , and the optimum
adsorption conditions were carried out at 35 ℃ for 180 minutes with
p
H value of 5 .0 ~ 8 .0 .
Key words : Quaternized chitosan ;Tetraethoxysilane ;Hybrid membrane ;Cr( Ⅵ ) ;Adsorption
倡 Corresponding author .Tel .:+ 86 - 13904138869 ;e - mail :frj610620@
y
ahoo .com .cn
壳聚糖[Chitosan ,(1 ,4) - 2 - 氨基 - 2 - 脱氧
-
β
- D - 葡聚糖]是甲壳素经脱乙酰化反应得到的
产物 ,其生物相容性 、降解性 、抗菌性 、无毒性和物理
化学性质引起人们的重视 ,在化工 、纺织 、印染 、造纸
和医药等领域有广泛的应用前景 。 然而由于分子
内 、分子间的氢键作用 ,使其呈紧密的晶态结构 ,所
以不溶于水和大多数有机溶剂
[1]
。 因此 ,有必要对
其进行改性 ,以达到利用其生物活性和生理活性的
目的 。 通常壳聚糖的化学改性主要是利用发生在壳
聚糖骨架上的羟基和氨基上的化学反应来实现的 。
近年来 ,通过对壳聚糖进行改性研究 ,形成了多种衍
收稿日期 :2010 - 07 - 17
作者简介 :王蕊(1984 - ) ,女 ,辽宁沈阳市 ,在读硕士 。
倡 通讯联系人 。
生物产品 ,拓宽了壳聚糖的应用领域
[2]
。
壳聚糖对重金属离子的吸附作用已经有很多报
道
[3 - 5 ]
,但用来吸附以阴离子 Cr
2
O
2 -
7
、CrO
2 -
4
形式
存在的 Cr ( Ⅵ )的报道及文献资料尚不多见
[6]
。 铬
是生物体必需的微量元素之一 ,其存在形态的不同
所表现出来的化学性质也不同 :三价的铬离子几乎
无毒 ,对人和动物基本没有毒害作用 ;六价的铬离子
具有较强的氧化性和致癌性 。 一般来说 ,六价铬的
毒性大约是三价铬的 100 倍
[7]
。 Cr( Ⅵ )广泛存在于
冶金 、印刷 、电镀 、皮革业等工业废水中 ,对人体和环
境均有较大危害 ,被列为第一类有毒污染元素 。 国
家排放标准对工业废水中 Cr( Ⅵ )要求是其质量浓
度低于 0 .5 mg/L 。 目前处理工业废水中 Cr( Ⅵ )的
方法主要有吸附法 、离子交换法和还原 - 沉淀法等 ,
但是以上方法存在费用昂贵 、沉淀难处理 、易造成二