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竹木质纤维素结构调控及吸附海洋蛋白酶解液中重金属离子研究

作　者: 杨乐萍
导　师: 欧阳小琨
学　校: 浙江海洋学院
专　业: 食品加工与安全
关键词: 竹木质纤维素 结构调控 吸附 重金属离子 海洋蛋白酶解液
分类号: TS254.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


海洋水产品加工副产物的高效利用是海洋生物资源可持续利用研究的重要课题之一，水产品加工副产物酶解后可制备成生理活性产品。由于海洋污染及天然来源等因素，水产品加工副产物中存在重金属残留的问题，制约了水产品加工副产物的利用。本文以竹木质纤维素为原料制备生物吸附剂用于海洋蛋白酶解液中Pb(II)、Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附；通过研究竹木质纤维素功能基团的调控及多孔结构的构建，制备得到了酸碱处理竹木质纤维素，纤维素酶酶解处理竹木质纤维素、羧基化竹木质纤维素。研究揭示了木质纤维素微结构及其吸附性能之间的关系；阐明了生物吸附剂吸附海洋蛋白酶解物中重金属离子的动力学特征，建立了热力学模型，明确了生物吸附剂吸附分离海洋蛋白酶解液中重金属离子的机理，本研究的开展得到了吸附分离海洋蛋白酶解液中重金属离子的新方法，研究结果具有重要的学术价值与良好的应用前景。主要内容包括：(1)研究了不同结构调控方法对竹屑结构的影响，采用FT–IR和SEM进行了结构表征。考察了羟基、羧基、多孔结构以及比表面积等对吸附容量的影响，对吸附机理进行了探讨。(2)研究了竹屑、酸碱处理竹木质纤维素以及羧基化竹木质纤维素吸附模拟蛋白酶解液中Pb(II)的过程，考察了pH值、吸附剂用量、吸附时间、氯化钠浓度、氨基酸浓度等对吸附量的影响，研究了吸附动力学、热力学以及吸附等温过程，研究了吸附剂的再生利用。(3)以纤维素酶酶解处理竹木质纤维素、羧基化竹木质纤维素为吸附剂，考察了其吸附模拟蛋白酶解液中Cd(Ⅱ)的过程。探讨了溶液的pH值、吸附时间、吸附剂用量、氯化钠浓度、精氨酸浓度等影响。优化得到了最佳吸附条件，通过吸附动力学、热力学以及吸附等温过程的研究，初步探讨了吸附机理。(4)研究了纤维素酶酶解处理竹木质纤维素、羧基化竹木质纤维素吸附模拟蛋白酶解液中Cu(Ⅱ)的过程。考察了优化了溶液pH值、吸附时间、吸附剂用量等操作参数。建立了吸附热力学、动力学以及吸附等温过程模型，对吸附机理进行了探讨。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
目录  11-15
第一章 引言  15-19
  1.1 海洋蛋白酶解液中重金属离子残留来源  15
  1.2 溶液中重金属离子脱除方法  15-16
  1.3 木质纤维素吸附剂研究现状  16
  1.4 本论文研究的目的和意义  16-17
  1.5 研究的主要内容  17-19
第二章 酸碱处理竹木质纤维素对 Pb(Ⅱ)吸附研究  19-37
  2.1 材料与方法  19-21
    2.1.1 仪器、材料及化学试剂  19
    2.1.2 竹木质纤维素吸附剂的制备  19-20
    2.1.3 模拟海洋蛋白酶解液的配制  20
    2.1.4 吸附实验步骤  20-21
    2.1.5 再生实验  21
  2.2 吸附剂的结构表征  21-23
    2.2.1 FT–IR 分析  21-22
    2.2.2 扫描电镜分析  22-23
  2.3 酶解液中 Pb(Ⅱ)测定方法的建立  23-24
    2.3.1 Pb(Ⅱ)标准曲线  23
    2.3.2 检出限  23-24
    2.3.3 精密度  24
  2.4 研究结果和讨论  24-29
    2.4.1 溶液 pH 对吸附容量的影响  24-25
    2.4.2 吸附时间对吸附容量的影响  25-26
    2.4.3 吸附剂用量对重金属吸附的影响  26-27
    2.4.4 NaCl 对吸附容量的影响  27-28
    2.4.5 氨基酸对吸附容量的影响  28-29
  2.5 吸附动力学及吸附等温线模型研究  29-35
    2.5.1 吸附动力学试验  29-32
    2.5.2 吸附等温试验  32-34
    2.5.3 热力学研究  34-35
  2.6 再生实验  35-36
  2.7 结论  36-37
第三章 酶解法调控竹木质纤维素结构及其吸附 Pb(Ⅱ)的研究  37-57
  3.1 材料与方法  37-39
    3.1.1 仪器、材料及化学试剂  37
    3.1.2 竹木质纤维素吸附剂的制备  37-38
    3.1.3 模拟海洋蛋白酶解液的配制  38
    3.1.4 吸附实验步骤  38
    3.1.5 羧基滴定实验  38-39
    3.1.6 再生实验  39
  3.2 吸附剂的结构表征  39-41
    3.2.1 FT–IR 分析  39-40
    3.2.2 扫描电镜分析  40-41
    3.2.3 羧基含量结果比较  41
  3.3 模拟蛋白酶解液中 Pb(Ⅱ)测定方法的建立  41-43
    3.3.1 Pb(Ⅱ)标准曲线  41-42
    3.3.2 检出限  42
    3.3.3 精密度  42-43
  3.4 结果和讨论  43-49
    3.4.1 吸附剂的吸附容量比较  43-45
    3.4.2 溶液 pH 对吸附容量的影响  45
    3.4.3 吸附时间对吸附容量的影响  45-46
    3.4.4 吸附剂用量对重金属吸附影响  46-47
    3.4.5 NaCl 对吸附容量的影响  47-48
    3.4.6 氨基酸对吸附容量的影响  48-49
  3.5 吸附动力学及吸附等温线模型研究  49-55
    3.5.1 吸附动力学试验  49-52
    3.5.2 吸附等温试验  52-54
    3.5.3 热力学分析  54-55
  3.6 再生实验  55-56
  3.7 结论  56-57
第四章 酶解法调控竹木质纤维素结构及其吸附 Cd(Ⅱ)的研究  57-77
  4.1 材料与方法  57-58
    4.1.1 仪器、材料与化学试剂  57
    4.1.2 竹木质纤维素吸附剂的制备  57-58
    4.1.3 模拟海洋蛋白酶解液的制备  58
    4.1.4 吸附实验步骤  58
    4.1.5 再生实验  58
  4.2 吸附剂的结构表征  58-61
    4.2.1 FT–IR 分析  58-60
    4.2.2 扫描电镜分析  60
    4.2.3 羧基含量结果比较  60-61
  4.3 酶解液中 Cd(Ⅱ)测定方法的建立  61-62
    4.3.1 Cd(Ⅱ)标准曲线  61
    4.3.2 检出限  61-62
    4.3.3 精密度  62
  4.4 结果和讨论  62-68
    4.4.1 吸附剂的吸附容量比较  62-63
    4.4.2 溶液 pH 对吸附容量的影响  63-64
    4.4.3 吸附时间对吸附容量的影响  64-65
    4.4.4 吸附剂用量对重金属吸附影响  65-66
    4.4.5 NaCl 对吸附容量影响  66-67
    4.4.6 氨基酸对吸附容量影响  67-68
  4.5 吸附动力学及吸附等温线模型研究  68-75
    4.5.1 吸附动力学试验  68-70
    4.5.2 吸附等温线试验  70-74
    4.5.3 热力学影响  74-75
  4.6 解吸实验  75-76
  4.7 小结  76-77
第五章 酶解法调控竹木质纤维素结构及其吸附 Cu(Ⅱ)的研究  77-97
  5.1 实验部分  77-78
    5.1.1 仪器、材料及化学试剂  77
    5.1.2 竹木质纤维素吸附剂的制备  77
    5.1.3 模拟海洋蛋白酶解液的配制  77
    5.1.4 吸附实验步骤  77
    5.1.5 再生实验  77-78
  5.2 吸附剂的结构表征  78-79
    5.2.1 FT–IR 分析  78-79
    5.2.2 扫描电镜分析  79
    5.2.3 羧基含量结果比较  79
  5.3 酶解液中 Cu(Ⅱ)测定方法的建立  79-81
    5.3.1 Cu(Ⅱ)标准曲线  79-80
    5.3.2 检出限  80
    5.3.3 精密度  80-81
  5.4 结果和讨论  81-87
    5.4.1 吸附剂的吸附容量比较  81-82
    5.4.2 溶液 pH 对吸附容量的影响  82-83
    5.4.3 吸附时间对吸附量的影响  83-84
    5.4.4 吸附剂用量对重金属吸附影响  84-85
    5.4.5 NaCl 对吸附容量的影响  85-86
    5.4.6 氨基酸对吸附容量的影响  86-87
  5.5 吸附动力学及吸附等温线模型研究  87-95
    5.5.1 吸附动力学试验  87-90
    5.5.2 吸附等温线试验  90-94
    5.5.3 热力学影响  94-95
  5.6 再生实验  95
  5.7 小结  95-97
第六章 总结  97-98
参考文献  98-105
致谢  105-106
英文缩写  106-107
在读期间发表的学术论文及研究成果  107

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 水产加工工业 > 水产副产品加工及利用
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