改性生物质材料的重金属离子吸附研究开题报告

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1. 研究目的与意义

一方面随着对重金属开采、冶炼、加工过程的日益增多，大量的重金属元素通过各种途径进入环境中，引起严重的环境污染，继而増加人类健康被威胁的可能性。

重金属与其它有机化合物的污染不同，具有富集性的特性，很难在环境中被降解，进入生态系统后就会存留、积累和迁移，从而造成危害。

另一方面，木质素磺酸盐是经亚硫酸盐法得到的木质素产物。

2. 国内外研究现状分析

聚合物水凝胶作为一种缓释材料最初在生物医学领域应用广泛，同时又具有良好的吸附性能，因此，从20世纪90年代开始，有学者将水凝胶材料应用于水处理领域。

水凝胶能够很好的处理含有重金属离子的废水。

水凝胶去除重金属离子的主要机理为水凝胶中的功能基团如羧基(-cooh)、氨基(-nh2)、羟基(-oh)、磺酸基(-so3h)等，与重金属发生吸附、螯合作用。

3. 研究的基本内容与计划

本课题的研究内容为在酸性条件下利用茶多酚和酪氨酸作为酚化试剂对木质素磺酸钠进行改性来制备酚化木质素，并研究改性木质素的结构和对重金属离子的吸附能力。

木质素磺酸盐是经亚硫酸盐法得到的木质素产物。

木质素磺酸盐是一种分子量从几百到几百万的高分子聚合物，具有多种活性官能团如酚羟基、醇羟基、羰基、羧基、甲氧基、共轭双键等。

4. 研究创新点

特色：①茶多酚为儿茶素类化合物的混合物，为多酚类化合物，能够提高木质素的交联度；②选用具有良好吸附性的钠基膨润土在酸性条件下与木钠和茶多酚共混，能够得到均相材料；③选用的实验原材料为茶多酚、木质素磺酸钠、钠基膨润土均为天然产物。

创新：①本实验对木质素进行酚化改性的探究中，创新地使用了茶多酚。

茶多酚中儿茶素类化合物富含大量的酚羟基，与木质素反应具有良好的活性且含有大量的活性基团具有良好的重金属离子吸附能力。