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衣康酸改質幾丁質吸附甲基紫 指導老師:許旭東 老師 學生:鄭又心
1-1目的 • 本研究以幾丁質(Chitin,CT)為原料,首先應用接枝共聚合反應的技術,以Ce+4為氧化還原起始劑,並以起始劑Ce+4用量、溫度及(IA/CT)比值等為變數,找出最佳接枝條件。因為所用的CT為疏水性物質,故可經過較簡單的過濾程序,分離出CT-g-IA,再清洗、烘乾、鹼洗等步驟,即完成以CT為基材,且可吸附大量有機正離子CT-g-IA吸附劑的製造。本專題即以此自製CT-g-IA吸附劑來吸附甲基紫,並進而採用Langmuir及Freundlich等溫模式來探討其對甲基紫的吸附力,及最大單層飽和吸附量。
2-1 實驗藥品 • 幾丁質(Chitin,簡稱CT),凱得生科技股份有限公司提供(Kiotec Co.)。 • 衣康酸(itaconic acid,簡稱IA),Research Chem. Ltd.。 • 丙酮(Acetone) ,EP級,Kojima Chem.Co.Ltd.。 • 氫氧化鈉(Sodium Hydroxide,NaOH) ,GR級 ,Nihon Shyiaku Ind.Ltd.。 • 硝酸銨鈰(Ammoniun cerium (IV) nitrate):Riedel-deHaen, GR級 • 甲基紫 (methyl violet):和光純藥工業株式會社,試藥級。
2-2 儀器設備 • 電磁加熱攪拌器:PC-420,Corning Co.。 • 恆溫循環水槽:40公升,溫度範圍,37.5℃+0.05℃,Firstek Co.。 • 攪拌馬達:SS-20D,Max.1000rpm,Global Lab. Co. 。 • 真空烘箱:室溫操作,Model TK-40,Young Chem. Co. Ltd. 。 • 電動天平:Max.220g,+ 0.1mg,XT-200A,Preczsa Co.。 • 超音波震盪器,Branson,Model–5210。 • 分光光度計,22PC Spectrophotometer, Sperctrumlab Co. Ltd.。 • 試管震盪機,KMC-1300V,Vision Scientific Co.。
2-3 實驗步驟 CT-g-IA CT-g-IA- Na+ 0.1MNaOH(aq) Ce+4 Graft copzn. hydroiysis 配置甲基紫水溶液,先取原溶液試樣測定吸光度。 Adsorption isotherm 吸附劑
3-4 濃度測定波長 λ max=585nm
3-5 在不同起始濃度吸附實驗下之甲基紫濃度測定檢量線
3-6在不同起始濃度下,CT-g-IA共聚合物吸附甲基紫濃度比(C t / C 0)與時間之關係。
3-7在37.5℃時,衣康酸改質幾丁質吸附甲基紫染料LM與FD等溫吸附線之比較3-7在37.5℃時,衣康酸改質幾丁質吸附甲基紫染料LM與FD等溫吸附線之比較
固定溫度及(CT/IA)比值,改變硝酸銨鈰濃度,可在硝酸銨鈰濃度為0.1M時,獲得最高之約63.0﹪接枝百分比。固定溫度及(CT/IA)比值,改變硝酸銨鈰濃度,可在硝酸銨鈰濃度為0.1M時,獲得最高之約63.0﹪接枝百分比。 固定Ce+4用量及溫度,改變(IA/CT)比值,當(IA/CT)之比值為2時,可獲得最大接枝百分比產物,約92.9﹪。。 固定﹝Ce+4﹞與(IA/CT)比值,改變反應溫度,在30°C處出現約88.6﹪之最大接枝百分比。 UV/VIS掃描400~700 nm之波範圍,可得甲基紫最大吸光度之波長約585nm,可固定此最大波長來測量甲基紫之濃度。 甲基紫濃度測定檢量線之線性最小二乘法的r值約為99.8%以上,表示甲基紫的濃度測定準確。 吸附實驗進行時,甲基紫濃度比值(C t / C 0)隨時間迅速降低,約20分即可達等溫吸附平衡量之80~90%。 在37.5℃及100ppm之甲基紫低初濃度下,CT-g-IA對甲基紫之實際吸附量可達119.5mg/g。。 Langmuir比 Freundlich等溫吸附線適合描述CT-g-IA吸附甲基紫之情形。Langmuir模式之單層飽和吸附量為324.1(mg/g-Adsorbent)。