王丽坤，徐健
德州市生态环境局临邑分局 山东德州 邮编251500
摘要：通过微波法加热和水浴法加热分别制得CGTS膜，通过实验对两种方法制得CGTS膜的性能进行实验对比，实验结果表明，使用微波法制备得到的CGTS膜具有更好的吸附性能和防酸溶性能。
关键词：微波法；水浴法；CGTS膜；性能
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，分别采用微波辐射法和水浴法，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[3]。对两种方法制备得到的CGTS膜进行性能研究。
1 实验部分
微波法制备CGTS膜的最佳制备条件为：2%的壳聚糖溶液25ml，加入0.08g活化的活性炭粉末，加入1ml 1%的戊二醛溶液，在微波中 45℃下反应5min，吸取2.5ml制膜液制膜 。
最佳吸附条件为：称取0.04gCGTS膜，加入50mL200mg/L的Cu2+溶液中，调节溶液pH=5.5，使用空气振荡器振荡吸附3h，吸取上清液，使用火焰原子吸收分光光度计测定溶液中Cu2+浓度。
水浴法制备CGTS时，在微波法所得到的最佳条件中，其他条件不变，只改变加热时间，吸附条件与微波法制备的CGTS膜相同，制备水浴法CGTS膜。
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）。
酸溶性试验
分别剪取三份规格为2×2cm水浴法制得CGTS膜和微波法制得CGTS膜，放入蒸馏水中24h，充分溶胀后，测定质量，放入3%的醋酸溶液中，间隔一定时间，测定一次CGTS膜的质量。计算得到酸溶度。
2、试验结果
2.1 吸附试验结果
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通过表中数据，可以看出微波法可以显著缩短合成反应时间，反应效率提高了29倍；且微波法合成的CGTS的吸附能力明显高于传统水浴加热法，吸附容量提高了1.33倍。这是由于微波辐射“体加热”技术得到的产物结构更均匀，CGTS表面结构发生了变化，比传统水浴加热得到的产物比表面积大得多。另外，微波的高速振动改变了壳聚糖的晶体结构，使其具有更合适的吸附结构，吸附能力更强。
2.2 酸溶性试验结果
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通过表中数据，可以看出微波法制备CGTS膜酸溶度非常低，在经过96h后，酸溶度仅为1.325%，而使用水浴法制备CGTS膜，酸溶度则比微波法制备的高很多，在经过96h后，酸溶度可达到7.92%，是微波法制备CGTS的5.977倍。
3 结论
（1）通过微波法制备的CGTS膜大大缩短了反应时间，吸附能力大幅度提高。
（2）通过CGTS膜对Cu（Ⅱ）的吸附热力学实验，标明CGTS对Cu（Ⅱ）吸附过程的>0，表明吸附反应是吸热反应过程，升高温度有利于吸附。
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.