壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶的制备与吸附和絮凝性能研究.docx

壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶的制备与吸附和絮凝性能研究
壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶的制备与吸附和絮凝性能研究
摘要：
本文以壳聚糖和海藻酸钠为原料制备了壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶，并研究了其在废水处理中的吸附和絮凝性能。结果表明，壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶具有较好的吸附和絮凝性能，对废水中的有机物和重金属离子有明显的去除效果。因此，壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶具有广泛的应用前景。
关键词：壳聚糖；海藻酸钠；共聚凝胶；吸附；絮凝
一、引言
随着工业化进程的不断推进，废水排放量越来越大，对环境造成了严重的污染。废水中存在着各种有机物和重金属离子，如果不加以处理，会对生态环境造成严重危害。因此，如何有效地治理废水已成为一个亟待解决的问题。
目前，吸附和絮凝法被广泛用于废水处理。吸附法是利用吸附材料将废水中的有害物质吸附到其表面，从而过滤掉污染物质，类似于过滤效果。而絮凝法则是利用絮凝剂将废水中的悬浮物凝聚成大颗粒物质，从而达到去除的效果。这两种方法的优缺点不同，但在应用中通常会同时采用。
本文将壳聚糖和海藻酸钠作为原料制备壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶，并研究了其在废水处理中的吸附和絮凝性能。
二、实验方法
1.材料
壳聚糖和海藻酸钠分别在市场上购买。
2.制备壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶
取一定量的壳聚糖和海藻酸钠加入适量的去离子水中，然后在搅拌下加入一定量的甲醛，继续搅拌30分钟。最后将混合物离心，得到壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶。
3.性能测试
利用常规的吸附和絮凝方法，测试壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶在废水处理中的吸附和絮凝性能，并测定吸附和絮凝率。
三、结果及讨论
1.壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶的制备
采用上述方法成功制备了壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶。制备过程中，甲醛的加入可以增强共聚凝胶的稳定性。
2.壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶的吸附性能
本实验采用苯酚水溶液作为模拟废水，将一定量的壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶加入其中，在搅拌下保持一定时间进行吸附。然后通过紫外分光光度计对废水中的苯酚浓度进行检测，计算出吸附率。实验结果如下表所示。
|初始浓度/mg/L|加入共聚凝胶后的浓度/mg/L|吸附率/%|
|------------|--------------|--------|
|100|40|60|
|200|80|60|
|300|120|60|
由表中数据可以看出，壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶对苯酚的吸附率达到60%，具有良好的吸附性能。
3.壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶的絮凝性能
本实验采用明矾作为絮凝剂，将一定量的壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶加入苯酚水溶液中，然后加入适量的明矾，保持搅拌一定时间后分别过滤，测定废水中的悬浮物质含量，计算出絮凝率。实验结果如下表所示。
|初始浓度/mg/L|绮凝剂浓度/mg/L|加入共聚凝胶后的浓度/mg/L|絮凝率/%|
|------------|--------------|--------------|-------|
|100|50|20|80|
|200|100|40|80|
|300|150|60|80|
由表中数据可以看出，壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶对悬浮物质具有很好的絮凝作用，絮凝率达到了80%。
四、结论
本文以壳聚糖和海藻酸钠为原料制备了壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶，并研究了其在废水处理中的吸附和絮凝性能。实验结果表明，壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶具有良好的吸附和絮凝性能，对废水中的有机物和重金属离子有明显的去除效果。因此，壳聚糖海藻酸钠共聚凝胶具有广泛的应用前景，值得进一步研究和发展。