含不同粒径羟基磷灰石牙膏吸附重金属离子的研究

发布时间：2017-05-31 18:07

  本文关键词：含不同粒径羟基磷灰石牙膏吸附重金属离子的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：羟基磷灰石是(hydroxyapatite, HA)是脊椎动物的骨骼和牙齿的主要组成部分,同时也是一种具有生物活性的材料。HA是钙的磷酸盐化合物,分子式是Ca10(PO4)(OH)2,还具有较强的吸附性能。将其掺入牙膏中,不仅能去除口腔异味、去除菌斑、增白牙齿、脱敏抗龋,而且在口腔清洁过程中进入下水道还能去除废水中的重金属离子。随着城市化、工业化、矿产资源的开发利用以及大量化学产品的广泛使用,环境污染加重,工业排放的重金属废水越来越多。本课题组前期实验发现含80nm HA牙膏对水溶液中常见重金属离子具有吸附效果。本实验进一步探讨,将粒径更小的HA掺入到碳酸钙牙膏中,观察其对铜离子,锌离子、铅离子的吸附作用差异。 目的 本实验研究含60nm HA及12μm HA的牙膏对水溶液中铜离子、锌离子、铅离子的吸附效能。分别定量对比研究纳米和微米级HA对铜离子、锌离子、铅离子的吸附差异,并且观察吸附的稳定性。方法 取含3%60nm HA碳酸钙牙膏、3%12μm HA碳酸钙牙膏、空白牙膏(不含HA普通碳酸钙牙膏)分别配成3组系列浓度牙膏悬液,分别加入体积为50mL的铜、锌、铅离子溶液中,静置1d后过滤,用电感藕合等离子发射光谱仪(Inductively coupled plasma emission spectrometer, ICP)测定溶液中残余离子的量,计算吸附率。将反应后溶液下层沉淀物于120℃下烘干48h,采用能谱仪(Energy Disperse Spectroscopy, EDS)检测离心后沉淀物粉末的元素组成部分。将上述方法重复配置反应体系,将溶液静置14d、28d后再次检测残余离子浓度并计算吸附率。,结果 (1)含HA牙膏对铜离子、锌离子、铅离子都有一定的吸附作用,随着牙膏悬液浓度的逐渐增大,反应体系中残存的3种离子浓度逐渐减少。其中以含60nm HA牙膏的吸附能力最强,含12μm HA牙膏次之,空白牙膏最低。对铜离子的吸附以含60μm HA牙膏的吸附能力最强,达到54.86%,吸附是一个持续的过程。牙膏悬液浓度越高,吸附的效能越大,吸附呈现上升趋势,但空白牙膏对铜离子的吸附不稳定,出现了解吸附现象。对锌离子的吸附,牙膏悬液浓度在低浓度(2.4g/100mL)时,3种牙膏吸附锌的能力相差不大,但随着牙膏悬液浓度的不断上升,以含60nm HA牙膏的吸附率明显比其他两种牙膏吸附率高,最高达44.30%,在牙膏悬液浓度3.5g/100mL时,吸附率趋于平衡。吸附率不再随着牙膏的浓度增加而明显增加。吸附是一个持续的过程,没有出现明显的解吸附现象。对铅离子的吸附,在牙膏悬液低浓度时已达到吸附的平衡,以含60nm HA牙膏的吸附能力最强,吸附率最高达到91.59%,吸附较稳定无解吸附现象。 (2)在没有添加分散剂的情况下,含HA牙膏悬液对铜离子、锌离子、铅离子的吸附能力比前期实验的低。前期实验中掺80nm HA牙膏溶液对铜离子的吸附能力达305mg/g,本实验中含60nm HA牙膏溶液对铜离子的吸附能力只有65.63mg/g。前期实验中掺80nm HA牙膏溶液对锌离子的吸附能力达26.92mg/g,本实验中含60nm HA牙膏溶液对锌离子的吸附能力只有9.13mg/g。前期实验中掺80nm HA牙膏溶液对铅离子的吸附能力达84.46mg/g,本实验中含60nm HA牙膏溶液对铅离子的吸附能力最高达到82.03mg/g。 (3)含HA牙膏悬液吸附铜、锌、铅3种重金属离子溶液后离心沉淀形成的粉末经EDS检测发现粉末沉淀中存在铜、锌、铅3种重金属元素,进一步证实含HA牙膏有吸附重金属能力。 结论 含HA牙膏对铜、锌、铅离子具有较强的吸附作用。以含60nm HA牙膏的吸附能力最强,吸附能力与HA在牙膏悬液中的分散性相关。
【关键词】：羟基磷灰石 牙膏 吸附 分散性 铜离子 锌离子 铅离子
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R783.1
【目录】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 前言11-22
• 1 含羟基磷灰石牙膏的作用11-13
• 2 水体中重金属污染13-16
• 3 羟基磷灰石的吸附作用16-17
• 4 本实验研究的意义17-18
• 参考文献18-22
• 第二章 含不同粒径的羟基磷灰石牙膏对铜离子的吸附能力及稳定性研究22-43
• 1 实验材料及方法22-25
• 2 结果25-38
• 3 讨论38-41
• 4 小结41
• 参考文献41-43
• 第三章 含不同粒径的羟基磷灰石牙膏对锌离子的吸附能力及稳定性研究43-62
• 1 实验材料及方法43-44
• 2 结果44-57
• 3 讨论57-59
• 4 小结59-60
• 参考文献60-62
• 第四章 含不同粒径的羟基磷灰石牙膏对铅离子的吸附能力及稳定性研究62-80
• 1 实验材料及方法62-63
• 2 结果63-76
• 3 讨论76-78
• 4 小结78-79
• 参考文献79-80
• 全文总结80-81
• 综述81-86
• 参考文献84-86
• 缩写词简表86-87
• 在读期间研究成果87-88
• 致谢88-89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吕奎龙;张久兴;孟祥才;魏广治;周美龄;;纳米羟基磷灰石对人工龋的影响[J];材料科学与工艺;2006年06期

2 毛萱,吴佩珠,汤顺清,黄耀熊;水中高度分散的纳米羟基磷灰石分散剂的选择(英文)[J];材料科学与工程学报;2004年04期

3 张鹏;杨兆钰;邱淑璇;丁克毅;罗建斌;谢兴益;;聚乙二醇/羟基磷灰石纳米杂化材料的制备及表征[J];高等学校化学学报;2012年01期

4 齐勇;刘羽;胥焕岩;;羟基磷灰石吸附水溶液中Zn~(2+)影响因素的研究[J];环境污染治理技术与设备;2006年05期

5 吕奎龙,滕立群,孟祥才,孙庆顺;纳米羟基磷灰石牙膏对人工龋再矿化研究[J];黑龙江医药科学;2002年03期

6 朱婷婷;于振;吴柳明;;纳米羟基磷灰石对Cu~(2+)的吸附[J];济南大学学报(自然科学版);2011年02期

7 余丽萍;汪萍;凌军;杨巧梅;;纳米羟基磷灰石的合成及分散性能研究[J];陶瓷科学与艺术;2006年Z1期

8 吴继明;程胜高;;探讨六价铬对人体健康的影响及防治措施[J];现代预防医学;2009年24期

9 马丽英,李灵芝,李云,王瑞淑;锌缺乏和过量对小鼠胚胎体外骨形成的影响[J];营养学报;2000年01期

10 张园;袁媛;刘昌胜;;纳米羟基磷灰石悬浮液稳定性能的研究[J];中国生物医学工程学报;2008年01期

  本文关键词：含不同粒径羟基磷灰石牙膏吸附重金属离子的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：410227