王丽坤、徐健
德州市生态环境局临邑分局 山东德州 251500
摘要：对制备好的CGTS膜进行吸附条件研究，分别研究了溶液的PH、吸附剂投加量、溶液初始浓度、温度、吸附时间对吸附的影响，得到最佳吸附条件为：PH5.5，吸附剂投加量0.04g，铜离子浓度200mg/L，吸附温度65℃，吸附时间为3h。
关键词：戊二醛；交联；活性炭/壳聚糖膜；吸附条件
壳聚糖(chitosan，简称CTS)是从虾蟹壳中制得的一种碱性氨基多糖，无毒、无害、可生物降解，其分子中含有大量的氨基和羟基，不但对印染废水能脱色，对过渡金属离子有较强的螯合作用[1]，是近年来备受关注的吸附剂新材料。因壳聚糖在酸性条件下易溶解流失，密度小，从溶液中沉降速度较慢等缺点，使其广泛应用受到限制[2]。
本文以壳聚糖为基质材料，采用微波辐射法，以戊二醛交联活性炭/壳聚糖，制备出戊二醛交联活性炭/壳聚糖（缩写为CGTS）膜。制备采用有别于普通加热原理的微波“体加热”技术，不仅显著提高了反应效率，也得到了性能更优良的吸附材料。
1 实验部分
吸附实验
取50mL 200mg/L的Cu2+溶液于具塞锥形瓶中，调节pH数值，加入一定量的CGTS，置于恒温振荡器上振荡一定时间，取下静置。吸取上层清液用火焰原子吸收法测定Cu2+离子的浓度，计算吸附量。吸附量计算公式：
q=(C0-Ce)V/W （1-1）
式中：q为吸附容量（mg/g）；C0、Ce分别为吸附前、后金属离子的浓度（mg/L）； W为吸附剂干重（g）；V为溶液体积（L）。
2、试验结果
1.pH的影响
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如图所示，在pH=2时吸附量很低，分析主要原因是壳聚糖中的氨基被质子化，不利于对金属离子的吸附；随着pH的升高吸附量迅速增大，但是当pH≥6时，铜离子溶液明显有沉淀产生，具体吸附量无法计算，只能得到铜离子在溶液中的去除率，在溶液产生沉淀之前，达到的最大吸附量为 80.45mg/g
2.投加量的影响
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通过铜离子的吸附曲线和吸附率曲线，可以看出随着吸附剂投加量的增大，吸附量逐渐减小，吸附率逐渐增加，但是在吸附剂由0.03g增加到0.04g时，吸附量减少较小，吸附率却有效大提高，说明此时吸附剂利用率较高，为了保证一定的吸附量和吸附率，本实验选择最佳投加量为0.04g。
3.金属离子初始浓度的影响
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如图所示，对Cu2+的吸附过程，开始阶段，随着时间的增大，吸附量迅速增大，而且在短时间内达到一定吸附量，说明本吸附剂的吸附效率很高，比覆合活性炭之前的吸附剂更加高效。当时间到达3h时，基本达到吸附平衡，随着时间的继续增加，吸附量增加的很少，以后试验选择3h作为吸附时间。吸附量可达到115.69mg/g。
3 结论
（1）溶液的PH、浓度、投加量、反应温度和时间均对吸附结果造成影响。
（2）通过制备CGTS膜的吸附试验，得到CGTS膜的最佳吸附条件：PH5.5，吸附剂投加量0.04g，吸附时间为3h；吸附温度为65℃；铜离子浓度为200mg/L。
参考文献：
[1] 毕韶丹，安向艳，党明岩等.香草醛改性壳聚糖对镉离子的吸附热力学和动力学[J].功能材料，2012，08：1001-1004.
[2] 柯仁怀，关怀民，林妹等.离子印迹交联壳聚糖的制备及其对Zn+的吸附作用[ J].福建医科大学学报，2007,41(5):440-443.
[3]刘清玉.微波法合成交联壳聚糖及其在水处理中的应用[D].沈阳理工大学，2013.
[4]王丽坤，王玉青，刘清玉，许波.戊二醛交联壳聚糖膜的制备[J].资源节约与环保，2014,06:45.