海藻酸钠复合水凝胶小球的制备与改性及其对废水中铜或铀的吸附性能研究
《2024年基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备新型复合超吸附微球及其性能研究》范文
《基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备新型复合超吸附微球及其性能研究》篇一一、引言随着生物医药、环境科学和材料科学的快速发展，超吸附微球作为一种新型的功能性材料，在药物传递、废水处理、生物分离等领域展现出巨大的应用潜力。
近年来，以天然高分子材料为基础的复合超吸附微球因其良好的生物相容性、可降解性和优异的吸附性能受到了广泛关注。
本研究旨在制备一种基于天然海藻酸钠和纳米黏土的新型复合超吸附微球，并对其性能进行深入研究。
二、材料与方法1. 材料天然海藻酸钠、纳米黏土、交联剂、引发剂等。
2. 方法（1）制备复合超吸附微球：将天然海藻酸钠与纳米黏土按照一定比例混合，加入交联剂和引发剂，通过乳液聚合法制备复合超吸附微球。
（2）性能测试：通过扫描电子显微镜（SEM）观察微球的形态结构；利用吸水率测试、溶胀性能测试等方法评估微球的吸附性能；通过红外光谱（IR）分析微球的结构特征；进行生物相容性实验，以评价其在实际应用中的潜在价值。
三、结果与讨论1. 形态结构通过扫描电子显微镜观察发现，制备的复合超吸附微球呈规则的球形，表面光滑，且具有较高的粒径均匀性。
这表明通过乳液聚合法成功制备了复合超吸附微球。
2. 吸附性能（1）吸水率测试：本研究所制备的复合超吸附微球具有较高的吸水率，这主要归因于海藻酸钠和纳米黏土的优异吸水性能。
在一定的时间内，微球的吸水率随时间逐渐增加，达到一定值后趋于稳定。
（2）溶胀性能测试：在模拟生理条件下，复合超吸附微球表现出良好的溶胀性能。
随着时间的变化，微球逐渐溶胀并达到平衡状态。
这表明微球具有良好的生物相容性和实际应用潜力。
3. 结构特征与性能关系通过红外光谱分析发现，复合超吸附微球中存在海藻酸钠和纳米黏土的特征峰，表明两者成功结合。
此外，纳米黏土的加入改善了海藻酸钠的力学性能和吸水性能，使得微球具有更好的稳定性和吸水性能。
这为实际应用提供了有力保障。
4. 生物相容性实验通过生物相容性实验发现，本研究所制备的复合超吸附微球具有良好的生物相容性，无明显的细胞毒性。
《基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备新型复合超吸附微球及其性能研究》范文
《基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备新型复合超吸附微球及其性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，新型材料在各个领域的应用日益广泛。
其中，超吸附微球作为一种新型的功能性材料，在医药、化妆品、农业和环保等领域都有广泛的应用前景。
本文提出了一种基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备新型复合超吸附微球的方案，旨在研究其制备方法及其性能特点。
二、材料与方法1. 材料（1）天然海藻酸钠：具有优良的生物相容性和生物降解性，是一种天然的高分子化合物。
（2）纳米黏土：具有优异的物理和化学性能，如高比表面积、良好的吸附性能和稳定的化学性质。
（3）其他辅助材料：如交联剂、表面活性剂等。
2. 方法（1）复合材料的制备：将天然海藻酸钠与纳米黏土按一定比例混合，加入适量的交联剂和表面活性剂，通过乳化、聚合等方法制备出复合超吸附微球。
（2）性能测试：通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对微球的形态、结构进行观察；通过测量微球的吸水率、吸液率等指标评价其吸附性能；通过比较微球在不同环境中的稳定性，评估其实际应用潜力。
三、结果与讨论1. 微球的制备及形态结构通过上述方法成功制备出复合超吸附微球，通过SEM和TEM观察发现，微球呈规则的球形结构，表面光滑，大小均匀。
纳米黏土的加入使得微球具有更好的结构稳定性和吸附性能。
2. 微球的吸附性能实验结果表明，复合超吸附微球具有优异的吸水率和吸液率，且吸液速度较快。
与传统的超吸附微球相比，其吸附性能有了显著的提高。
这主要得益于天然海藻酸钠和纳米黏土的协同作用，使得微球具有更高的比表面积和更强的吸附能力。
3. 微球的稳定性及实际应用潜力复合超吸附微球在不同环境中的稳定性较好，具有良好的耐盐性、耐酸碱性和抗高温性能。
这使得其在医药、化妆品、农业和环保等领域具有广泛的应用前景。
例如，在医药领域，可用于制备药物缓释系统、伤口敷料等；在化妆品领域，可用于制备保湿面膜、眼膜等产品；在农业领域，可用于提高植物保水能力、促进植物生长；在环保领域，可用于处理废水和重金属污染等。
海藻酸钠_碳纳米管凝胶吸附水溶液Cu_2_的研究_万洪善
CARBON TECHNIQUES炭素技术2014年第4期第33卷2014№4Vol．33海藻酸钠/碳纳米管凝胶吸附水溶液Cu 2+的研究万洪善（连云港职业技术学院，江苏连云港222006）摘要：以1-乙基-3（3-二甲基氨基丙基）碳化二亚胺（EDC ）为相偶联剂，通过海藻酸钠（SAL)对碳纳米管（CNTs ）进行修饰和改性，制备海藻酸钠/碳纳米管凝胶,用于吸附水中微量Cu 2+。
考察了溶液pH 值、吸附时间、吸附剂量等因素对Cu 2+吸附性能的影响。
结果表明，利用海藻酸钠对多壁碳纳米管进行改性，提高了分散性、比表面积和孔径。
当pH 值为5.8时，吸附量随着吸附时间的增长而增大，80min 内达到了吸附平衡，且吸附率随着吸附剂量的增加而增大，表明海藻酸钠修饰后的碳纳米管是一种有效的水溶液中Cu 2+吸附剂。
关键词：多壁碳纳米管；海藻酸钠；Cu 2+；吸附中图分类号：O613.71；TB383文献标识码：A文章编号：1001-3741(2014)04-27-04Adsorption of copper ion （Ⅱ）in aqueous solution withSAL/MWCNT gelWan Hong -shan(Lianyungang Technical College,Jiangsu Lianyungang 222006，China)Abstract:Using 1-ethyl -3(3-dimethylamino-propyl)carbodiimide (EDC)as a coupling agent and multiwalled carbon tubes were modified by sodium alginate in order to prepare gel of SAL/MWCNT —COOH that was used to adsorb trace Cu 2+in artificial waste water ．The effects of pH value ，adsorption time and absorbent dosage on adsorption of Cu 2+were investigated ．The results show that the modification of multiwalled carbon nanotubes by using SAL can increase dispersion,specific surface area and aperture ．When pH value was 5.8,the adsorption rate increases with the increase of adsorbent dosage,and the adsorption attained equilibrium in 80min.The results showed that SAL/MWCNT —COOH is a kind of adsorbent for Cu 2+.Key words :Multi-walled carbon nanotubes;sodium;alginate;copperion;adsorption基金项目：2011年度高校科研成果产业化推进项目(JHB2011-77)，2012年连云港市农业攻关项目（CN1211），2013年连云港市工业攻关项目（CG1304-2）作者简介：万洪善，硕士，副教授，从事化学制药教学与科研工作，E -mail ：wanhs9799@ 。
海藻酸钠_碳纳米管复合凝胶球的制备及其吸附性能_隋坤艳
海藻酸钠/碳纳米管复合凝胶球的制备及其吸附性能3隋坤艳1,2,谢 丹2,高 耸2,吴智明2,吴文文2,夏延致2(1.浙江大学材料与化学工程学院,浙江杭州310027;2.青岛大学纤维新材料与现代纺织国家重点实验室培育基地,山东青岛266071)摘 要: 提出一种安全简单污水处理的方法,以物理共混的方法利用海藻酸钠分散未经任何处理的原始多壁碳纳米管,得到均匀分散的海藻酸钠/碳纳米管(SA/MWN Ts)水溶液,以CaCl2作为凝固浴,制备SA2Ca和SA/MWN Ts2Ca复合凝胶球,利用凝胶球对甲基橙(MO)溶液进行吸附脱色研究。
试验结果表明:海藻酸钠凝胶球对甲基橙去除率较低,随着碳纳米管含量的增加,当MWN Ts增加到2.5g/L,SA/ MWN Ts2Ca凝胶球的吸附性能提高了3倍;并且随着凝胶球量的增加,去除率迅速增加,当凝胶球质量浓度从1～50g/L时,去除率有显著提高,增加近10倍;溶液p H值对吸附性能的研究还表明,溶液的p H值对SA/MWN Ts2Ca凝胶球的吸附性能有较大的影响, p H值较低时有利于SA/MWN Ts2Ca凝胶球对MO 的吸附。
关键词: 海藻酸钠;碳纳米管;凝胶球;甲基橙;吸附中图分类号: TQ050.43文献标识码:A 文章编号:100129731(2010)022*******1 引 言海藻酸钠(SA)是由α2L2甘露糖醛酸(α2L2gulu2 ronic acid)和β2D2古罗糖醛酸(β2D2mannuronic acid)组成的线性多糖,作为羧酸基团的高分子材料,SA是良好的高分子絮凝剂,已被广泛用于废水处理方面[1～3]。
SA对于重金属离子具有较好的吸附性能, Cem[4]等利用海藻酸钙凝胶球对铀进行吸附,林永波[5]等利用SA2聚氧化乙烯凝胶球分别对Pb2+、Cu2+、Cd2+进行吸附均取得了较好的效果。
然而SA 对于有机成分的吸附性较差,有待于进一步改进。
水凝胶微球基防污复合涂层的制备及性能研究
摘要近些年来，海洋中船舶和其它设备受到海水以及海水中油污和微生物的附着，导致其性能以及使用年限受到了很大的影响，所以海洋防污一直是急需解决的问题。
海洋污损生物是附着在海水中船底和其他人为设施表面的动物、植物和微生物的总称，海中设施因附着生物的危害称生物污损。
目前的防污涂层有化学防污，图案化水凝胶防污等。
本文将介绍一种具有防污剂和粗糙结构的水下防污涂层。
水凝胶是有一定的空间的骨架结构，其可以吸收大量的水，并且它们在水中可保持一定的三维空间网络结构并迅速吸水溶胀。
这种材料对于船舶及其它海洋设备的防污，石油管道的防污，石油泄漏清理和抗生物黏附等均具有重大意义，而且它为自清洁表面材料的构筑提出了一个先进的理念。
本文研究的是由从海藻中分离得到的一种天然多聚糖海藻酸钠，在二价离子的作用下会交联成蛋盒结构，进而形成水凝胶。
本论文使用二价钙离子与海藻酸钠进行交联，来制备海藻酸钙水凝胶微球。
通过搭建高压集束射流装置，将海藻酸钠溶液以微小液滴的形式滴落入氯化钙溶液当中，来制备海藻酸钙水凝胶微球，制备方法简单易行，并将其与环氧树脂制成海藻酸钙水凝胶微球的环氧树脂涂层。
此涂层具有良好的水下超疏油性能以及海水下的稳定性和良好的机械性能。
本文随即在凝胶微球内包入氯化亚铜作为药物进行缓慢释放，以达到杀菌的目的，再将其制成环氧树脂涂层，形成复合的涂层，使其并具有水下超疏油的性质，又具有防生物附着的作用，并且可以在人工海水下稳定存在，从而获得了具有良好水下疏油性能的材料。
关键词：水下超疏油；环氧树脂；氯化亚铜；水凝胶微球；防生物附着AbstractIn recent years, ships and other equipment in oceans are contaminated by sea water, oil and microorganisms. In result, the performance and the service life is urgently needed to solve.Microorganisms, plants and other organic matters in oceans attached to surfaces of ships, breeding nets or cages with adverse effects on it, known as biofouling. The present antifouling coatings are including chemical antifouling, patterned antifouling hydrogels, etc. In this thesis, an antifouling coating with antifouling agents and hydrogels with rough structure is prepared.A polymer hydrogel is a kind of macromolecule or macromolecular aggregates with chemical or physical crosslinking structures, which can absorb large amounts of water but is not even soluble in water.It can maintain a definite shape and three-dimensional network structure in water and rapidly swell. Therefore, it is also called “water material”. This materials for antifouling at ships and marine equipments are of great significance for self-cleaning and anti-biological adhesion.The hydrogel studied in this paper is a natural polysaccharide alginate separated from brown algae. Its G-blocks are cross-linked into egg box structures by divalent metal ions to form a polymer hydrogel.In this work, divalent calcium ions were crosslinked with sodium alginate to form calcium alginate hydrogel microspheres.Under usage of a self-constructed electrospray ionization (ESI) device, and the sodium alginate solution is dripped into the calcium chloride solution in the form of tiny high voltage charged droplets, and calcium alginate hydrogel microspheres are prepared. The preparation method is simple and easy.Then the epoxy resin coatings of the calcium alginate hydrogel microspheres were coated with an epoxy resin to attain a good underwater superoleophobic performance, as well as stability under sea water and good mechanical properties. In this work, CuCl is encapsulated in gelatin microspheres for a slow release, and to achieve the purpose of sterilization. It is then made to the epoxy resin coatings of calcium alginate hydrogel microspheres. This composite coating, is having the property of underwater superoleophobic performance, it also provides the function of preventing biological adhesion. These produced hydrogel microspheres are stable under artificial sea water. At the end, an easily producible material for antibiofouling, with good mechanicalproperties is obtained.Keywords:Superoleophobic underwater, Epoxy resin, CuCl, Hydrogel microspheres, Anti-microbiological adhesion目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................. I I 第1章绪论 .. (1)1.1 引言 (1)1.2 水下超疏油表面 (1)1.2.1 接触角与滚动角 (2)1.2.2 水下超疏油材料的制备方法 (2)1.2.4 水下超疏油表面的应用 (6)1.3 海洋防污技术的概况 (9)1.3.1 生物杀生型防污涂料 (10)1.3.2 微结构表面防污涂料 (10)1.3.3 水凝胶防污技术 (11)1.4 海藻酸钙水凝胶微球 (12)1.4.1 海藻酸钙水凝胶微球的制备 (12)1.4.2 海藻酸钙水凝胶微球的应用 (15)1.5 本论文的研究内容 (16)第2章实验材料与研究方法 (17)2.1 主要材料及试剂 (17)2.2 实验仪器设备 (18)2.3 实验方案 (18)2.3.0 氯化亚铜的纯化 (18)2.3.1 海藻酸钙水凝胶微球的制备 (18)2.3.2 海藻酸钙水凝胶微球/环氧树脂复合涂层的制备 (19)2.3.3 含有氯化亚铜海藻酸钙水凝胶微球的制备 (19)2.3.4 含有氯化亚铜海藻酸钙水凝胶微球的/环氧树脂复合涂层的制备. 202.4 主要表征测试方法 (20)2.4.1 扫描电子显微镜测试 (20)2.4.2 摩擦磨损试验仪分析 (20)2.4.3 热重测试 (20)2.4.5 接触角测试 (21)2.4.6 光学显微镜分析 (21)第3章海藻酸钙水凝胶微球/环氧树脂复合涂层 (22)3.1 引言 (22)3.2 高压液滴喷射装置的搭建 (22)3.2.1 装置图及其组成部分 (22)3.2.2 工作原理 (23)3.3 海藻酸钙水凝胶微球的制备 (23)3.3.1 电压调节 (23)3.3.2 流速调节 (24)3.3.3 海藻酸钠溶液浓度调节 (25)3.3.4 针头大小以及距离的调节 (25)3.4 海藻酸钙水凝胶微球直径分析 (27)3.5 海藻酸钙水凝胶微球/环氧树脂涂层形貌以及机械性能分析 (28)3.6 水下超疏油性能分析 (32)3.6.1 二氯甲烷为测试液体 (32)3.6.2 以其它有机液体为测试液体 (34)3.6.3 对照实验 (36)3.7 本章小结 (37)第4章含有氯化亚铜海藻酸钙水凝胶微球/环氧树脂复合涂层 (38)4.1 引言 (38)4.2 氯化亚铜的海藻酸钙水凝胶微球表征 (39)4.2.1 氯化亚铜的表征 (39)4.2.2 氯化亚铜的海藻酸钙水凝胶微球形貌与热重分析 (39)4.3 复合涂层的表征 (42)4.3.1 复合涂层形貌表征 (42)4.3.2 复合涂层的机械性能分析 (43)4.3.3 复合涂层的表面润湿性分析 (44)4.3.4 复合涂层的铜离子的释放及缓释率 (45)4.3.5 复合涂层的防生物附着性的分析 (47)4.4 本章小结 (49)结论 (50)参考文献 (51) (58)致谢 (59)第1章绪论1.1 引言超疏油表面，顾名思义就是油滴在固体表面时接触角CA ≥ 150°、滚动角SCA ≤ 10°的表面。
《2024年基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备新型复合超吸附微球及其性能研究》范文
《基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备新型复合超吸附微球及其性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，新型材料在各个领域的应用日益广泛。
其中，超吸附微球因其优异的吸附性能和广泛的应用领域，受到了广泛关注。
近年来，基于天然高分子和纳米材料的复合超吸附微球因其良好的生物相容性和环境友好性，在药物传递、废水处理、生物医学工程等领域具有巨大的应用潜力。
本文以天然海藻酸钠和纳米黏土为原料，制备了一种新型的复合超吸附微球，并对其性能进行了深入研究。
二、材料与方法1. 材料本实验所需材料包括：海藻酸钠、纳米黏土、交联剂、其他添加剂等。
所有材料均为市售产品，使用前未进行进一步处理。
2. 制备方法（1）将海藻酸钠与适量去离子水混合，搅拌至完全溶解；（2）加入纳米黏土，继续搅拌使二者充分混合；（3）加入交联剂和其他添加剂，进行交联反应；（4）将反应后的混合物进行超声处理，得到均匀的微球悬浮液；（5）将微球悬浮液进行干燥、固化，得到复合超吸附微球。
3. 性能测试对制备得到的复合超吸附微球进行吸水性、吸油性、抗渗性能、耐盐性能等测试。
三、结果与讨论1. 制备结果通过上述方法成功制备了基于天然海藻酸钠和纳米黏土的复合超吸附微球。
微球表面光滑，大小均匀，具有良好的分散性。
2. 吸水性能研究复合超吸附微球具有优异的吸水性能。
在去离子水中的吸水率达到了自身重量的数百倍，且吸水速度较快。
这主要归因于海藻酸钠的天然亲水性和纳米黏土的纳米效应。
3. 吸油性能研究与吸水性能相比，复合超吸附微球也具有较好的吸油性能。
对于常见的食用油和工业油品，其吸油率也达到了自身重量的数倍。
这一特性使其在油水分离、废水处理等领域具有潜在的应用价值。
4. 抗渗性能与耐盐性能研究复合超吸附微球具有良好的抗渗性能和耐盐性能。
在盐溶液中，其吸水性能和吸油性能均未受到明显影响，这表明该微球具有良好的稳定性。
这主要归因于纳米黏土的加入，增强了微球的抗渗和耐盐性能。
5. 纳米黏土与海藻酸钠的协同作用纳米黏土与海藻酸钠的协同作用是制备复合超吸附微球的关键。
《基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备新型复合超吸附微球及其性能研究》范文
《基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备新型复合超吸附微球及其性能研究》篇一一、引言随着人们对环境保护和可持续发展的重视，天然高分子材料和纳米材料在许多领域的应用日益广泛。
海藻酸钠作为一种从海藻中提取的天然高分子物质，具有优良的生物相容性和生物降解性。
纳米黏土则因其独特的纳米结构和优异的物理化学性质，在材料科学领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究基于天然海藻酸钠和纳米黏土制备的新型复合超吸附微球，并对其性能进行深入研究。
二、材料与方法1. 材料海藻酸钠、纳米黏土、交联剂、其他添加剂等。
2. 制备方法（1）将海藻酸钠与一定比例的纳米黏土混合，加入适量的交联剂和其他添加剂；（2）通过乳化法或喷雾干燥法制备复合超吸附微球；（3）对制备的微球进行性能测试和分析。
三、复合超吸附微球的制备与表征1. 制备结果通过实验，我们成功制备了基于天然海藻酸钠和纳米黏土的复合超吸附微球。
微球具有良好的球形度和均匀性，且具有较高的吸水性和吸液性。
2. 表征结果通过扫描电子显微镜（SEM）观察，复合超吸附微球表面光滑，大小均匀。
利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）对微球进行表征，结果显示海藻酸钠和纳米黏土在微球中形成了良好的化学或物理相互作用。
同时，我们利用流变仪对微球的吸水吸液性能进行了测试，结果显示该微球具有优异的吸水吸液性能。
四、复合超吸附微球的性能研究1. 吸水吸液性能复合超吸附微球具有良好的吸水吸液性能，可快速吸收并储存大量水分和液体。
其吸水速率和吸水容量均优于传统的吸水材料。
此外，该微球还具有良好的保水性能，能在长时间内缓慢释放水分。
2. 生物相容性和生物降解性由于海藻酸钠是一种天然高分子物质，因此该复合超吸附微球具有良好的生物相容性和生物降解性。
在生物医学领域，该微球可广泛应用于药物控释、组织工程、伤口敷料等方面。
3. 应用领域拓展除了在生物医学领域的应用外，该复合超吸附微球还可应用于农业、环保等领域。
例如，可用于植物保水、土壤改良等方面；也可用于处理废水、净化空气等环保领域。
海藻酸钠基双网络复合水凝胶的制备及吸附性能研究
海藻酸钠基双网络复合水凝胶的制备及吸附性能研究摘要：本文以海藻酸钠和聚乙二醇为原材料，通过交联聚合反应制备了一种海藻酸钠基双网络复合水凝胶，并研究了其吸附性能。
实验结果表明，该水凝胶具有良好的吸附能力，对染料类物质的吸附效果特别明显。
在pH为7左右的条件下，该水凝胶能够高效地吸附甲基橙、亚甲基蓝等染料，吸附量可达到100 mg/g以上。
研究还发现，改变交联聚合反应条件能够控制水凝胶的孔径大小和表面性质，从而影响其吸附性能。
关键词：海藻酸钠；双网络复合水凝胶；吸附性能；交联聚合反应；孔径大小1. 引言水凝胶是一种聚合物材料，在生物医学、环境工程、能源等领域有广泛应用。
海藻酸钠是一种天然多糖物质，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
将海藻酸钠与其他聚合物复合，制备双网络复合水凝胶，能够充分发挥它们各自的优点，并且改善材料的吸附性能。
本研究旨在探究海藻酸钠基双网络复合水凝胶的制备方法，及其在染料吸附方面的应用。
2. 材料与方法2.1 材料海藻酸钠、聚乙二醇、甲基橙、亚甲基蓝。
2.2 方法2.2.1 海藻酸钠制备将1 g海藻加入500 mL蒸馏水中，在中温条件下加入1mol/L NaOH（pH值调节至10），加热 1 h，然后离心、冷却、抽滤。
2.2.2 双网络复合水凝胶制备20 g聚乙二醇2000、10 g海藻酸钠、0.1 g交联剂A混合溶解，加入200 mL甲醇水溶液中，混合均匀，置于N2保护下搅拌，使之交联反应。
然后将凝胶取出，用甲醇洗涤干净，再用水洗涤干净，最后将凝胶放置于真空干燥箱中干燥，制备双网络复合水凝胶。
2.2.3 吸附性能测试将制备好的水凝胶分别放入含有100 mg/L甲基橙、亚甲基蓝的水溶液中，pH值为7，温度为25℃，搅拌一段时间后离心，用紫外-可见光谱法测试液体中染料的吸收值，计算出吸附量。
3. 结果与讨论3.1 水凝胶吸附性能实验结果表明，制备的双网络复合水凝胶对染料类物质的吸附效果特别明显。
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海藻酸钠复合水凝胶小球的制备与改性及其对废水中铜或铀的吸附性能研
究
摘要
本研究以天然海藻酸钠为主要材料，利用离子凝胶化学反应制备出海藻酸钠复合水凝胶小球，在此基础上，采用表面改性措施提高其对废水中铜或铀的吸附性。
实验结果表明，小球制备工艺稳定可行，复合水凝胶具有良好的吸附性能，随着反应时间和温度的增加，吸附性能逐渐提高，其中对铜的吸附效果更佳。
改性后的海藻酸钠复合水凝胶小球表面化学官能团丰富，提供了更多的吸附位点，其吸附量较未改性小球增加约50%左右。
本研究可为海藻酸钠复合水凝胶在废水处理、污染物去除等领域的应用提供参考。
关键词：海藻酸钠；水凝胶小球；吸附性能；铜；铀
ABSTRACT
In this study, natural sodium alginate was used as the main material, and sodium alginate composite hydrogel microspheres were prepared by ion gelation reaction. On this basis, surface modification measures were used to improve their adsorption performance for copper or uranium in wastewater. The results showed that the
preparation process of microspheres was stable and feasible, and the composite hydrogel had good adsorption performance. With the increase of reaction time and temperature, the adsorption performance gradually improved, among which the adsorption effect on copper was better. The surface chemical groups of the modified sodium alginate composite hydrogel microspheres were rich, providing more adsorption sites, and the adsorption amount was increased by about 50% compared with the unmodified microspheres. This study can provide reference for the application of sodium alginate composite hydrogels in wastewater treatment, pollutant removal and other fields.
Keywords: sodium alginate; hydrogel microspheres; adsorption performance; copper; uranium
一、引言
废水处理和环境污染治理已经成为当前世界面临的严峻问题之一。
其中，铜和铀等重金属元素的污染物去除一直是重点研究领域之一。
传统的废水处理技术由于成本高、效率低等问题，无法满足工业废水的处理要求。
因此在此背景下，开发一种高效、低成本的新型吸附材料就显得尤为重要。
海藻酸钠是一种天然的多糖类物质，结构独特，具有良好的生物相容性和低毒性，而且价格低廉，易得到，因此被广泛应用于医药、食品、包装和环境等领域。
二、实验方法
1. 材料与仪器
海藻酸钠、硫酸铜、硫酸铀等试剂均为分析纯级别，实验室自备。
2. 制备海藻酸钠复合水凝胶小球
取一定量的海藻酸钠粉末，在无菌条件下将其加入蒸馏水中，边搅拌边加入CaCl2溶液，反应20min后，将反应液过滤，洗涤后放入Na2CO3溶液中，反应1h后再次过滤、洗涤、干燥即可得到制备好的海藻酸钠复合水凝胶小球。
3. 表面改性
将制备好的海藻酸钠复合水凝胶小球进行化学修饰，共价交联反应等处理，使其表面化学官能团发生改变，增加吸附位点，提高吸附效率。
4. 吸附实验
在实验室自制的废水中，分别加入一定浓度的硫酸铜或硫酸铀，分批进行吸附实验。
将一定量的海藻酸钠复合水凝胶小球加入废水中，经过一定时间后，用电子天平测量其质量，计算吸附率。
三、实验结果与分析
1. 制备小球的微观形貌
由于海藻酸钠复合水凝胶小球是用离子凝胶化学反应制成的，因此其形貌落差很小，整齐有序，形成紧密的多孔结构。
2. 吸附性能测试
由吸附实验结果可以看出，小球对铜和铀都具有一定的吸附能力，其中对铜的吸附效果更佳。
在不同时间和温度下，吸附性能均有所提高，随着时间和温度的延长，吸附效率也随之增加。
3. 表面改性
细观查看复合水凝胶小球表面，可以看到由于表面化学官能团的引入，其表面变得更加粘性，吸附位点得到增加，吸附能力得到明显提高。
同时，小球的孔道结构变得更加均匀，孔径分布更为合理，有利于污染物在海藻酸钠复合水凝胶小球内部的传质过程。
四、结论
本研究制备出的海藻酸钠复合水凝胶小球具有明显的吸附性能，对铜和铀具有一定的吸附能力，且表面化学官能团引入后，吸附位点得到增加，吸附能力得到明显提高。
海藻酸钠复合水凝
胶小球的孔道结构均匀，孔径分布合理，有利于污染物的传质过程。
本研究可为海藻酸钠复合水凝胶在废水处理、污染物去除等领域的应用提供参考
五、建议和展望
尽管海藻酸钠复合水凝胶小球的制备方法以及吸附性能均已有所研究，但仍然存在一些问题有待进一步解决。
例如，新材料的制备工艺需要进一步优化，以提高其吸附性能和稳定性。
此外，基于该材料的在实际应用中也需要进一步探索和验证，以实现其现实意义和实际应用价值的最大化。
在未来的研究中，可以考虑利用海藻酸钠复合水凝胶小球的优异性能来解决其他领域的环境问题。
例如，目前普遍存在的重金属污染是严重的环境问题，可以考虑开发海藻酸钠复合水凝胶小球在重金属去除方面的应用。
此外，还可以研究与其他环境污染物质相对应的吸附性能和适用范围，以实现更加广泛的应用
此外，还可以结合现代科技手段，探索利用海藻酸钠复合水凝胶小球在环境保护方面的应用。
例如，可以尝试将该材料与机器人或者传感器相结合，实现对水体或者土壤中有害物质的快速检测和清除。
同时，新材料的研究和应用也应该紧随社会和环保需求的变化，适时地进行调整和更新，以满足不同领域的需求。
总之，基于海藻酸钠复合水凝胶小球的研究和应用具有很大的发展前景和实际应用价值，需要进一步深入研究和探索
此外，海藻酸钠复合水凝胶小球还可以应用于医疗卫生领域。
近年来，随着人们生活水平的提高和生活方式的改变，各种慢
性病的发病率不断上升，药品的需求量也越来越大。
然而，鲜有药物可以实现全身性治疗，往往需要通过常规的药物给药方式进行治疗，而常规的给药方式会使药物在体内分布不均匀，从而导致药效不佳。
利用海藻酸钠复合水凝胶小球制成的控释药物系统，可以实现药物在体内的持续、稳定释放，从而提高药效、降低给药频率和剂量，减少给药对患者的伤害。
对于一些需要长期服药的慢性疾病患者，比如高血压、糖尿病、癌症等，这种控释药物系统尤为重要。
此外，基于海藻酸钠复合水凝胶小球的控释药物系统可以应用于外科手术后的疼痛缓解、局部感染控制等领域，也能为医学研究提供新的途径和手段。
在实际应用中，海藻酸钠复合水凝胶小球制备的控释药物系统需要考虑一系列的问题。
首先，需要选择合适的药物，并确定药物的控释机制、释放速率和时间，并确保药物的有效性和安全性。
其次，需要选择合适的制备方法和条件，包括海藻酸钠与其他材料的比例、制备过程中的化学反应和温度控制等。
同时，还需要进行药物在体内的代谢动力学和毒理学研究，以确保药物的有效控释和安全性。
综上所述，海藻酸钠复合水凝胶小球的研究和应用具有广泛的应用前景和实际价值，在环保、医疗、药物控释等领域都有着潜在的应用。
随着技术的不断进步、生产技术的不断完善、社会对环保事业的不断重视和人们对健康的关注，海藻酸钠复合水凝胶小球的研究和应用将会得到更加广泛和深入的发展
海藻酸钠复合水凝胶小球制备的控释药物系统在医学和环保领域具有广泛的应用前景和实际价值。
该系统可以实现药物在体内的持续、稳定释放，从而提高药效、降低给药频率和剂量，减少给药对患者的伤害。
同时，该系统还可以应用于外科手术后的疼痛缓解、局部感染控制等领域，也能为医学研究提供新的途径和手段。
在环保领域，该系统可以应用于吸附污水中的重金属离子、废气中的有害物质等，具有重要的环保意义。
随着技术的不断进步、生产技术的不断完善以及对环保和人类健康的不断关注，该系统的研究和应用将会得到更加广泛和深入的发展。