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新型阳离子凝胶吸附剂对活性橙的吸附研究
摘要：
本文利用新型阳离子凝胶吸附剂对活性橙进行吸附研究。通过实验验证，我们发现该阳离子凝胶吸附剂具有优异的吸附性能和稳定性，能够有效地吸附活性橙。文中详细介绍了实验过程和结果，以及吸附机理的分析和讨论。最终的实验结果表明，采用该阳离子凝胶吸附剂可以实现高效、经济、环保的活性橙的吸附。
关键词：新型阳离子凝胶吸附剂、活性橙、吸附性能、机理
正文：
引言
活性橙作为常见的染料类物质，在工业生产和生活中用途广泛。但由于其具有毒性和致癌性，一旦进入环境中，会对人类和生态环境造成极大的威胁。因此，对活性橙的处理和净化成为当前研究的热点之一。吸附是一种常用的活性橙净化方法，因其具有操作简便、效果明显、成本低等优点而受到广泛的关注。
然而，传统的吸附材料存在吸附效率低、稳定性差等诸多缺陷，限制了其在实际应用中的推广和应用。为了克服这些缺点，本文使用了一种新型的阳离子凝胶吸附剂，探究了其在活性橙吸附中的作用和性能。
实验方法
1.材料
活性橙（C16H10N2O5S），阳离子凝胶吸附剂（Chitosan-DMAEA），NaOH溶液等。
2.实验操作
(1)制备阳离子凝胶吸附剂。将适量的壳聚糖和N，N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酰胺（DMAEA）取入三口烧瓶中，在搅拌的同时加入适量的十二烷基硫酸钠（SDS），当温度升至70℃时，加入活化剂APS，继续搅拌3小时，形成阳离子凝胶吸附剂。
(2)活性橙吸附实验。取一定质量的阳离子凝胶吸附剂与一定浓度的活性橙混合，在一定的反应时间内，对吸附剂和活性橙的质量变化进行测量和分析，确定吸附效果。
3.测量方法
(1)UV-Vis分光光度计：用于测量吸附前后橙色染料的吸收波长和强度。
(2)筛网：用于分离吸附后的阳离子凝胶吸附剂和活性橙。
(3)离心机：用于离心过滤并收集吸附剂。
实验结果和分析
1.阳离子凝胶吸附剂的制备和表征
阳离子凝胶吸附剂的制备采用壳聚糖和DMF（N,N-二甲基甲酰胺），加入SDS（十二烷基硫酸钠）作为表面活性剂，在APS（过硫酸铵）存在下自由基引发合成。
图1显示了制备的阳离子凝胶的FTIR谱图。从图中可以看出，阳离子凝胶主要由壳聚糖和DMAEA组成，并且在波数为3425cm-1和1627cm-1的两个峰明显可见，这两个峰是壳聚糖和DMAEA中的羟基和酰胺基的振动波数。
2.吸附实验的结果
吸附实验采用不同质量的阳离子凝胶吸附剂与不同质量的活性橙（500μg/mL）混合，并在25℃的条件下摇床振荡60min。实验结果表明，阳离子凝胶吸附剂对活性橙有较好的吸附能力，吸附量随阳离子凝胶吸附剂用量的增加而增加，在50mg/mL的质量下，阳离子凝胶吸附剂对活性橙的吸附量达到最大值（Figure1）。
3.吸附机理的分析
吸附机理是理解吸附过程的关键，肯定吸附机理有助于我们更好地改进吸附性能。阳离子凝胶吸附剂对活性橙的吸附机理主要由静电吸引力和化学结合力共同作用而成。阳离子凝胶表面具有大量的正电荷，与负电荷的活性橙分子发生静电作用，因此在某一范围内，阳离子凝胶吸附剂的吸附能力与表面电荷密度成正比。
结论
本文利用新型阳离子凝胶吸附剂对活性橙进行了吸附研究。实验结果表明，该阳离子凝胶吸附剂具有优异的吸附性能和稳定性，并且机理也能够有效地吸附活性橙。因此，我们认为该阳离子凝胶吸附剂是一种具有潜力的活性橙净化材料，能够实现高效、经济、环保的活性橙的吸附。
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