論文開題：化學法制備磁性催化劑殼聚糖載銀催化劑

大學本科畢業(yè)論文(設計)開題報告

課題名稱 化學法制備磁性催化劑殼聚糖載銀催化劑

1、 本課題的的研究目的和意義：
殼聚糖(chitosan)是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)(chitin)經(jīng)過脫乙酰作用得到的，化學名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，這種天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等優(yōu)良性能被各行各業(yè)廣泛關注，在醫(yī)藥、食品、化工、化妝品、水處理、金屬提取及回收、生化和生物醫(yī)學工程等諸多領域的應用研究取得了重大進展。
在特定的條件下，殼聚糖能發(fā)生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、鹵化、氧化、還原、縮合和絡合等化學反應，可生成各種具有不同性能的殼聚糖衍生物，從而擴大了殼聚糖的應用范圍。
因殼聚糖中含有游離氨基和羥基，易通過各種化學反應進行改性，又由于其可生物降解，具有良好的生物相容性，不溶于有機溶劑及本身所具有的手性，使殼聚糖成為一個環(huán)境友好的催化劑載體材料。其負載的貴金屬催化劑具有高活性、高選擇性和良好的穩(wěn)定性，能夠有循環(huán)使用多次，已經(jīng)用于催化
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微球的報道都集中在作為生物工程研究上的藥物載體，關于殼聚糖類金屬配合物的報道也不斷增多，但是配合物的具體組成和配位模式尚未確定，表征方法也沒有實質(zhì)性的突破。殼聚糖類金屬配合物的應用一直停留在實踐階段，只是給出了具體條件下的功能用途，缺乏關于配合物構效關系的深入研究。隨著分析檢測手段的不斷進步，對配合物的詳細表征可能會給出相應明確的結構，可為進一步研究配合物的構效關系提供科學依據(jù)。
殼聚糖類金屬配合物在其他的領域的應用，各種文獻的報道大都只是停留于對金屬離子的吸附性能上面，還處于對微球的理化性質(zhì)的探索改進和對金屬離子負載量提高上面，甚少有關于吸附后整個固體材料作為催化劑，探索其催化活性和有效的催化體系。通過本課題的探索，或許我們可以找到一種使得金屬納米催化劑得到更好應用的方法，同時避免納米級金屬催化劑的回收困難和造成污染。


3、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：

1） 制備Fe3O4納米顆粒。
2） 用殼聚糖將其均勻包裹，制成磁性殼聚糖復合材料。
3）通過實驗找出磁性殼聚糖復合材料對Ag離子吸附的硝酸銀的最適濃度、PH，以及最佳吸附時間。
4）初步驗證催化劑的性能：通過磁性催化劑對甲基橙的催化效果簡單計時，比較優(yōu)劣。






4、擬解決的關鍵問題
1） 如何增加復合材料對Ag離子的吸附量。






5、研究思路、方法和步驟：
該實驗的最終目的是合成基于磁性殼聚糖復合材料的具有較高催化活性的Ag催化劑，所以實驗基本可分為以下幾點：
1) Fe3O4 的制備：FeSO4•7H2O和FeCl3•6H2O按比例混合于70℃水浴加熱反應，制得Fe3O4磁流體，再將之置于干燥箱中烘干，得Fe3O4顆粒。
2) 磁性殼聚糖復合材料的制備：配置一定濃度的醋酸溶液，稱取0.5g殼聚糖溶解其中，然后稱取0.2g
Fe3O4 殼聚糖溶液中，超聲10Min，混合均勻，再滴加氨水，使殼聚糖包裹Fe3O4 并析出，過濾并洗至中性。
3)磁性殼聚糖復合材料對Ag離子的吸附：配置一定的硝酸銀溶液，將第二步中所得的磁性殼聚糖復合材料置于其中吸附一段時間（不同的吸附時間以及不同PH的硝酸銀溶液對Ag離子的吸附有不同的效果）
洗滌過濾，再將其與一定濃度的硼氫化鈉溶液反應，得具有活性中心的磁性殼聚糖復合材料載銀催化劑。
4）催化劑的評價：讓催化劑與硼氫化鈉和甲基橙反應，通過對反應時間的長短以及在紫外分光光度計測出各時間段下甲基橙的吸光度，計算出甲基橙的脫色率從而判斷催化劑的催化性能。












6、本課題的進度安排：

2012.12.15 -2012.12.25 進行預實驗，檢驗實驗的可行性和實驗條件的初步定位；

2013.03.06 -2013.05.20 制定實驗實施流程、方案，安排實驗進程并進行實驗。
2013.05.21 -2013.05.31 畢業(yè)論文的撰寫；
2013.06.01 -2013.06.21 論文答辯。









7、參考文獻：
參考文獻：
[1] Fan L, Luo C, Lv Z, et al. Removal of Ag+ from water environment using a novel magnetic thiourea-chitosan imprinted Ag+[J]. Journal of Hazardous Materials 2011, 194: 193-201.
[2] Al-Karawi A J M, Al-Qaisi Z H J, Abdullah H I, et al. Synthesis, characterization of acrylamide gr ……（未完，全文共4173字，當前僅顯示2108字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題：化學法制備磁性催化劑殼聚糖載銀催化劑》）