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摘 要

本文以β-环糊精和环氧氯丙烷为原料，合成了絮凝型水处理剂β-环糊精交联聚合物（β-CDP），并将其应用于含铬废水处理。该聚合物保留了原有的疏水空腔和外侧大量的羟基，可分别与有机分子和金属离子形成主客体包合物和络合物，有利于Cr³ 的去除。分别讨论温度、pH值、静置时间对Cr³ 去除效果的影响。

在实验过程中，需先用重铬酸钾配制六价铬水溶液，加入一定量亚硫酸氢钠作为还原剂将六价铬还原为三价铬，再用β-环糊精交联聚合物对含三价铬的废水处理。去除Cr³ 的最佳的处理温度为40℃，pH值为5，静置时间为30min。

关键词：β-环糊精；环氧氯丙烷；含铬废水；β-环糊精交联聚合物

Study on adsorption of chromium containing wastewater by modified cyclodextrin

Abstract

Cyclodextrin and epichlorohydrin， flocculation water treatment agent of β-cyclodextrin cross-linked polymers were synthesized (β-CDP)， and its application in the treatment of wastewater containing chromium. The polymer retained the original hydrophobic cavity and the outside of a large number of hydroxyl， which can respectively form the host guest inclusion complexes and complexes with organic molecules and metal ion， is conducive to the removal of Cr³ . Effects of temperature， pH value were discussed， standing time on removal effect of Cr³ .

In the experimental process， the need to use potassium dichromate formulated six chromium aqueous solution， adding a certain amount of Sodium Bisulfite as reducing agent will be six chromium reduction to trivalent chromium， treatment of wastewater containing trivalent chromium and β-cyclodextrin cross-linked polymer. The best treatment temperature of Cr³ was 40， the pH value is 5， holding time is 30min.

Keyword：β-cyclodextrin; epichlorohydrin; wastewater containing chromium; β-cyclodextrin cross-linked polymer

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 前言 1

1.1 环糊精概述 1

1.1.1 CD的结构与性质 1

1.1.2 发展历史 1

1.2改性方法及主要改性衍生物 1

1.2.1化学法 2

1.2.2 酶工程法 3

1.3 含铬废水概述 3

1.3.1 化学法 4

1.3.2 物理化学法 5

1.3.3 生物法 5

1.4 絮凝法废水处理概述 6

1.4.1 絮凝的基本概念 6

1.4.2 絮凝剂分类及其特性 6

1.4.3 絮凝法水处理的发展及现状 7

1.4.4 絮凝剂改性研究的国内外现状 7

1.4.5 絮凝机理 9

1.5 β-环糊精及其衍生物的应用 10

1.6 本文思路 11

1.6.1 β-环糊精交联聚合物的合成 11

1.6.2 Cr³ 的制备及影响去除Cr³ 的因素 12

第二章 实验部分 13

2.1 药品和仪器 13

2.2 试验方法 14

2.2.1 β-环糊精交联聚合物的合成 14

2.2.2 β一环糊精交联聚合物的合成原理 14

2.2.3 Cr³ 溶液的配置 14

2.2.4 分析方法 15

2.2.5标准曲线绘制 15

2.2.6温度对 Cr³ 去除率的影响 15

2.2.7 pH 值对 Cr³ 去除率的影响 16

2.2.8 静置时间对 Cr³ 去除率的影响 16

第三章 结果与讨论 17

3.1 Cr3 的标准曲线的绘制 17

3.2温度对 Cr3 去除率的影响变化 17

3.3 pH 值对 Cr3 去除率的影响变化 18

3.4静置时间对 Cr3 去除率的影响变化 19

第四章 结论与展望 21

4.1 结论 21

4.2 展望 21

参考文献 22

致谢 24

第一章 前言

1.1 环糊精概述

在上世纪30年代，就有学者发现了环糊精及其包合物，那时环糊精早已被发现并大量应用，在农业、环境保护和轻工业等方面，环糊精及其衍生物的水溶液得到普遍的应用，得到了人们的认可。

环糊精及其衍生物的水溶液在处理工业废水方面发挥了巨大作用，有很多其他废水处理剂没有的优点^[1]。

1.1.1 CD的结构与性质

环糊精的分子量较小，属于淀粉的一种，由六个以上葡萄糖连接组成。

环糊精的组成结构比较特殊，而且性能优良。其中α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精是最主要的三种，由六个以上葡萄糖连接组成。它们的圆筒直径也分别不同，因此具有不同的性能，充分发挥其优点，并利用物理化学方法开发其自身拥有的性能。而其结构决定能容纳一定的基团，就得到了对人们有利的包合物。环糊精以及它的延伸物在人们的生产生活中发挥了极大的作用，这些物质对人也没有任何伤害，值得大力倡导环糊精的开发和利用^[2]。

性状为结晶性白色粉末，具有氧化性，熔点高。环糊精是一种范围很广的物质，在环保行业，轻工业上发挥着重要作用，其具有的良好效用，如良好的稳定性、较强的溶解性以及较快的降解性赢得了人们的青睐，经环糊精处理过的物质往往具有以上这些性能，其优良的性能决定了其广阔的用途^[3]。

1.1.2 发展历史

环糊精的发展经历了很长的历史，凭着一代代人的不懈努力，以及环糊精自身具有的可待开发性和广泛用途。研究家又提出了很多关于环糊精的想法，如何制取更多的环糊精，根据其物理化学性质寻找新的用途以及寻找新的研究方向。F. Cramer 先阐明了环糊精能起到稳定色素的作用，其包络物也同样能起到稳定色素的作用，这一理论应用到很多方面，然而稳定色素的功能又被应用到其他领域。一些发达国家开始对环糊精进行出口，出口到工业落后的发展中国家。近年来，随着工业化的快速发展，环糊精生产技术的成熟 ^[4]。

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