混合膜从水中移除六价铬

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1、通过Polyurethane-Keratin混合膜从水中移除六价铬作者：V. Saucedo-Rivalcoba & A. L. Martnez-Hernndez & G. Martnez-Barrera &C. Velasco-Santos & J. L. Rivera-Armenta & V. M. Castao摘要：本文采用一种多孔的可行性polyurethane-keratin混合膜对六价铬的去除进行了研究。从鸡的羽毛角蛋白中提取了一种合成的聚氨酯，并合上聚合物合成一种混合膜角蛋白对蛋白质到bioadsorb Cr(VI) 提供活性站点和聚氨酯扮演一个重要的角色为支撑,。同时,poly

2、urethane-keratin合成biofiber膜。所得biofiber膜激活他们的表面进行改性，在膜的有效孔隙不到50nm,这些材料在哪些地方mesopore范围。用扫描电子显微镜(SEM)方法研究了膜的形貌和机械动力分析(DMA)用来评估其粘弹性性能，尼克-海德菲尔德,C = O,S-S通过Fourier-transform确定和C-S红外(FTIR)分析作为功能组角蛋白,参与了构件的六价铬吸附Cr(VI)的吸附在低接触的时间在连续流量的条件下进行了过滤系统; 在中性最大清除达到38%的铬的解决方案。结果表明,该等电点是有关的角蛋白吸附过程。以上的角蛋白溶液的pH值等电点带来了更高的吸

3、附重金属的原因,而低pH值,由于受小吸附官能团的离子的影响。根据分析结果,提取的羽毛、角蛋白是一种天然的吸附剂,可以集成到合成聚合物膜的发展,提高其应用程序的重金属分离过程。 关键词：Biofiber角蛋白- - -膜吸附剂-官能团铬1. 介绍由于其物种分布很广的应用，污染排放的废水毒性金属铬是通过立法、严格控制日益增长的工业生产的有毒的铬(VI)。酸盐是用在一些行业:金属酸洗、电镀、阳极氧化、铝铬合金、制革、电镀(CrO3)(2006),王建民和涌工业染料和涂料油墨,阿克苏孙俐。色素(2002年)的制造。一种有效的治疗方法的发展, 可以减少重金属浓度是非常重要的,为了保证可以接受的程度提供可

4、负担得起的。如今,传统的方法去除铬(VI)有化学沉淀法、离子交换法、过滤、电化学治疗、蒸发恢复(阿克苏孙俐。2002年), 絮凝法(Brostow孙俐。2009年)、吸附法、溶剂萃取法和膜分离(王建民和涌2006;Pugazhenthi和卡玛2005)。尽管如此,这些高科技工艺有明显的缺点包括未完成的金属去除、昂贵的过程,高试剂或能量的需求,需要一代的废物处置(阿克苏孙俐。2002年出版)。近年来, 在这一领域的重金属污染的控制，应用生物技术在控制和去除重金属污染已逐渐成为一个选择,。一种可替换过程,利用自然材料的吸附去除金属或非金属的物种,化合物或中的微粒的解决方案。Biosorbents具

5、有金属性质,可以用来储存的浓度,降低重金属离子在溶液中的浓度。生物吸附是一个复杂的过程,其中牵涉到官能团能对金属具有约束力。铬亲缘关系有偏好Cl,、溴、NO2,SO32、NH3、氮气,RNH2,R3N,R2NH?,= N,CO-N-R,O2,O2,O22?开发复杂的配体。此外,在大自然中有不同的生物分子用来充当绑定功能基团与金属(表1)。为能被观察,其中的一个总结,促进蛋白质与氨基酸、羧基(羧基含量(NH2)和sulfhydryl(SH)组(王建民和陈2009年)。表1官能团在自然生物分子羟基酒精、碳水化合物羧基脂肪酸、蛋白质、有机酸氨基蛋白质,核酸酯脂质Sulfhydryl半胱氨酸,蛋白质(

6、氨基酸)羰基、终端醛、多糖羰基内部酮、多糖磷酸盐DNA、RNA、ATP王建民与源改编自陈(2009)使用一个新的吸附剂、角蛋白biofiber蛋白,是一种有希望的技术为重金属污染的水吸收(Kar和Misra学组。2004;Misra学组。2002;Martinez-Hernandez 2008年)。氨基酸是蛋白质的功能负责的化合物,是可以考虑的活性位点。这些生物分子对金属，有机化合物和其他材料有一个自然的亲和力。 (Martnez-Hernndez et al. 2008; Sayed et al. 2005; Banat and Al-Asheh 2000).，一般来说,蛋白质显示的几种化学

7、基团,可以用作有效的活性位点,可以用来除去一些有毒废弃物(Kruppa et al. 2006; Farkas and Svg 2002; Bailey et al. 1999; Ritchie et al. 1999).但有一个缺点是它biofiber角质蛋白密度低; 然而,在这个意义上说,可能蛋白质是之前它有一个优势,。就是溶解蛋白质肽键和降低硫化物(在一个2-mercaptoethanol二硫脲试剂和浓缩方案)适度碱性pH值(Schrooyen孙俐。2000年)。这角蛋白溶液含有高量的游离氨基酸与不同官能团。因此,角蛋白溶液可以被纳入高分子基体用来产生一种杂化材料(如膜),从而允许一个不

8、同的,多功能的系统,包括角蛋白提取鸡的羽毛。膜分离系统已成为重要的污水处理技术。这些材料在高技术领域发展的工业应用,如生物技术、纳米技术和膜的基础能源设备,除了各种不同的膜分离和提纯工艺先进的膜分离技术,特别是在新型材料,可使该技术更具有竞争力的与传统、高能源密集型、环境友好的不良和昂贵的过程(Nagarale孙俐。2006年)。摘要报道了利用混合膜biofiber合成聚氨酯和角蛋白的蛋白质学组。(2010年)Saucedo-Rivalcoba吸附六价铬。本文对其形态、多孔大小、力学性质、和金属吸收进行了讨论。同时,为了知道官能团,发挥的重要的作用,在膜分离过程的之后吸附过程中用红外光谱进行了

9、分析。2 实验2.1材料商业甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚propilenglycol)(PPG)是由Plasticas Poliformas(墨西哥) 提供。(二)tetraacetic酸,Ethylenedinitrilo盐、脱水(EDTA)是来自J.T.贝克尿素、甲醛、磷酸三(2-mercaptoethanol)aminomethane、铬酸(K2Cr2O7)、硝酸(硝酸)、硫酸(硫酸)、磷酸(H3PO4), 氢氧化钠(氢氧化钠)、1、5-dipheniylcarbazide(1,5-diphenylcarbihydrazide)从西格玛奥德里奇购买的，透析膜光谱6-8000 MWCO /

10、未有取得了biofibers来自科尔帕和角蛋白(得到)全是鸡毛所提供的农业研究服务(沃尔特施密特,美国)。2.2方法2.2.1Biofiber羽毛角蛋白的制备潮湿的羽毛都用乙醇洗和干燥,拥有干净的白色,消毒无味。其次,羽毛都切成小块,其叶片由一台碎纸机粉碎。一个空气流则是用来从角蛋白biofiber密集羽羽小枝分离馏分,是构成和一些倒钩碎片。biofiber羽毛角蛋白的提取是应用于该研究中。2.2. 2角蛋白盐溶液角蛋白是混合30克的解散了biofiber尿素溶液中98%、乙二胺四乙酸四8米3毫米2-mercaptoethanol 125毫米90%,98%和磷酸三(200毫米)aminomet

11、hane甲醛在750 cm3 97%的去离子水。搅拌混合物在室温下是为24小时Schrooyen孙俐。(2000)。2.2.3, Dialyzed角蛋白溶液dialyzed角质盐溶液是用MWCO 6-8000膜和蒸馏水。这水是16至24小时后放回原处,透析治疗的48小时后被拦住Schrooyen孙俐。(2001年)。Dialyzed溶液在4C被保存。Biofibers 2.2.4乙酸溶液解决这个问题的这个方案是, 0.5克biofiber混合在50 cm3硫酸0.1 N为10分钟室温。很快使用合成polyurethane-biofiber酸膜解决这个问题,0.5克biofiber混合在50 c

12、m3氢氧化钠0.1 N为10分钟室温。这个方案也可以用来合成polyurethane-biofiber立即碱性膜。Polyurethane-Keratin和Polyurethane-Biofiber 2.2.6款合成膜反应合成的聚氨酯膜与角质盐溶液混合,PPG dialyzed角蛋白溶液酸的溶液和biofiber,biofiber碱性溶液。膜在不同重量百分比合成角质,通过添加精密体积的角蛋白的解决方案的总质量的聚氨酯(PU)作为显示在表2。角蛋白溶液的数量需要计算纯净的聚氨酯膜的最后的重量。盐混合后用角蛋白、角蛋白分,biofiber dialyzed酸和biofiber碱液,TDI相补充说。

13、PPG / TDI比值的17位。直到整个解混合液体,低粘度特性进行分析。由此产生的混合料倒入聚四氟乙烯聚合反应完成的菜肴,而以后它被放置在一个封闭的腔,室温搁置24小时。详细的形态学、热性能、化学结构与功能团的报道中发现这些膜Saucedo-Rivalcoba孙俐。在别处(2010年)。表2和polyurethane-biofiber membranesa命名为polyurethane-keratinKeratin salt membranes nomenclature (wt.%)Keratin salt solution weight (g)Keratin dialyzed membran

14、es nomenclature (wt.%)Keratin dialyzed solution weight (g)Acid biofiber membranes nomenclature (wt.%)Acid biofiber solution weight (g)Alkaline biofiber membranes nomenclature (wt.%)Alkaline biofiber solution weight (g)PUcoKES111.7PUcoKED111.7PUcoKAc111.7PUcoKAL111.7PUcoKES132.0PUcoKED132.0PUcoKAc132

15、.0PUcoKAL132.0PUcoKES152.3PUcoKED152.3PUcoKAc152.3PUcoKAL152.3PUcoKES172.6PUcoKED172.6PUcoKAc172.6PUcoKAL172.6PUcoKES192.9PUcoKED192.9PUcoKAc192.9PUcoKAL192.9PUcoKES213.2PUcoKED213.2PUcoKAc213.2PUcoKAL213.2aNomenclature包括重量%的角蛋白溶液biofiber /聚氨酯或角蛋白溶液/聚氨酯。例如,PucoKES11膜与11wt.%2.2.7六价铬溶液六价铬溶液的万分之一(部分)被准

16、备每百万相应的重铬酸钾溶解盐在去离子水。最后的pH值的调整进行了整个膜过滤实验开始前,这是保存在范围的pH值6 - 7。六价铬浓度所决定的使用diphenylcarbazide比色法23表征技术都用扫描电子显微镜(SEM)在一个JEOL模型在20千伏SM-6060LV显微镜和高真空分析了合成膜。分析了表面前膜形态,是用金vacuum-coated?7点102了涂布机使用氩在电学EMS 550最终以120nm外套。在一个现代谱进行了红外光谱仪的Bruker向量33(ATR)总反射率减模式,涵盖范围从400至4000厘米到32个在光谱分辨率的扫描1厘米。为动态力学分析(DMA)膜进行了分析,利用动

17、态机械分析仪(DMA)助教仪器的气氛298下氮在一个温度范围25-200C。使用双悬臂钳和40-mm 10毫米和样品厚度和5毫米宽。这种薄膜的孔隙度进行N2吸附钾在Micrometrics 77家,在那里ASAP2010表面积是一个记时的措施。根据microporosity t-plot测体积的方法和mesopore BJH的方法。六价铬的量被确定,UV-spectrophotometer仪器使用Genesys新生隐球菌和量测到的540nm的波长。2.4过滤系统图1中指出了过滤系统。耐溶剂的购买,从Millipore搅拌细胞(墨西哥);它的规格是列在表3。今后,平均细胞将被任命为测试模块。在这

18、个系统中,影响其六价铬溶液在万分之一是通过在一个流量60 cm3 /分钟。来自加料容器的顶部测试模块通过使用一个蠕动泵。提出了Polyurethane-keratin膜和polyurethane-biofiber底部的测试模块。所有的膜被切割的直径和厚度的4.7厘米,约4毫米。通过和维护后影响之间的接触和细胞膜内的测试模块为0.01 h、铬溶液出来从底部进入一个废水容器。该系统在连续流程操作270分钟。为了维护内部之间的压力和2.8条和一个0.7恒流量在这个实验中,一种氮气体流动传入反应器。测试模块提供一个搅拌系统运行在100 - 200启/分钟,这有助于保持均匀的混合溶液,并避免膜面偏振。F

19、ig.1Filtration system Table3Solvent-resistant stirred cell specifications CharacteristicSpecificationCell capacity50cm3 Stirred minimum volume2.5cm3 Membrane diameter4.7cmEffective membrane area17.3cm2 Maximum operating pressure6.2bar前六价铬的引入,过滤系统解决方案被置放在均衡的状态下。去离子水大约30 - 60分钟喂养在测试模块;改变平衡时间相关的同类型膜孔径大

20、小和相关应用。一旦该系统是在平衡状态下,六价铬的方法实现测试模块。这被认为是出发点(T 0)的连续流进口。最大的饲料速度的跨膜表面大约0.06厘米/秒。过滤系统被设计来操作的最大内压620帕。根据膜多孔大小表现;折扣价0.02(公分/秒)在5nm到0.08(cm / s帕)在一个规模从10 50nm。2.5六价铬去除的分析方法分析了解决方案的六价铬浓度为最初与最后在进口和出口流量的过滤系统。是用来确定UV-spectrophotometer六价铬的浓度在g / cm3)在影响或饲料的解决方案在T 0。一旦溶液注入未到测试模块在连续流动。每30分钟样品已经从原来的出口溶液或废水尽头的系统。在这些

21、样品,我们也决定了与UV-spectrophotometer浓度的六价铬。实现了这一操作周期。期间为了知道270最低的去除内六价铬的吸附和膜。3结果和讨论3.1采用扫描电镜(SEM)对聚合物混合膜膜的形态结构进行了研究,采用扫描电镜(SEM)和结果显示在无花果里。图2和3。如图的显微组织相容性。图2反映了聚氨酯和蛋白质之间形成混合膜的债券。这张图片还表明,该接枝角蛋白或biofiber溶液中起着很重要的作用”的结构安排。膜细节的“吹”和“胶凝”现象发生在聚氨酯膜的形成已经报道的其他地方。先前的报道,Saucedo-Rivalcoba孙俐。(2010年),研究影响的解决方案(盐或dialyzed

22、角蛋白)对聚氨酯矩阵的形态和细胞的开放。此外,本文也polyurethane-acid研究涉及的显微镜。3g-i biofiber膜(图)和polyurethane-alkaline biofiber膜。3j-l(图)。在这些图片,显然,表面形态、细胞大小是受酸碱影响。图2:显微组织polyurethane-keratin角蛋白膜dialyzed盐、b、c碱性biofiber角朊酸溶液和d biofiber解决方案,他们全部15 wt. %图三:a-c膜的显微组织polyuretane-keratin盐、d-f polyurethane-dialyzed角质,g-i乙酸溶液和j-l polyu

23、rethane-biofiber biofiber polyurethane-alkaline解决方案图3a-c显示在不同数量的聚氨酯膜角蛋白盐溶液,在高水平的尿素是部分膜表面。当角质盐溶液是dialyzed(图),数量。3d-f尿素出席了表面都远远低于发现在polyurethane-keratin盐膜。这表明,在消除透析过程中是非常有用的(尿素盐从溶液Schrooyen孙俐。2001年)。在另一方面,当biofiber是治疗。3g-i乙酸溶液(图),并纳入了聚氨酯矩阵。提出了一种平面形态与气泡膜内壁上。低数量的孔,来自打击反应步骤在聚氨酯合成,也观察到。然而,当biofibers碱性溶液治疗

24、上有3j-l(图),。平坦的表面多孔表面的改变。因此,碱性蛋白质导致更高的治疗denaturalization Kar比酸处理(2004年),和Misra兼容性问题,从而提高聚氨酯和biofibers联动。分析3.2孔隙度膜孔隙直径、孔径分布和体积膜数据都包括在表4。它可以被观察到,有一种多孔膜的2-50nm范围大小,这让他们在mesopore范围(Leofanti孙俐。1998年)。在低数量的膜合成角蛋白(1.7,还有2.3 g)目前纳米孔的尺寸。当高数量的角蛋白增加(3.2克)、多孔性的大小有趋于开放多于50海里,尤其是当biofiber碱性和酸性处理下的解决方案。这种影响的原因,可能会影

25、响denaturalization在纤维表面的是蛋白质和在实际工作中,解决在聚氨酯矩阵。更高的数量在膜的角蛋白溶液的扩张是相互联系的孔径大小。此外,它也反映在了更大的表面积和mesopore的体积。因此,孔隙度分析通过扫描电镜(SEM)观察证实了形态,这也表明角蛋白溶液中扮演一个重要的角色。在膜孔、细胞大小,从而提高蒸馏通量。表4 polyurethane-keratin孔隙度资料的基础上,polyurethane-biofiber膜PropertyMembrane11wt.%15wt.%21wt.%Porous size (nm)PUcoKES2459PUcoKED50512PUcoKAc7

26、550PUcoKAL11550Area (cm2/g) PUcoKES0.640.210.16PUcoKED0.0360.770.54PUcoKAc0.150.19Not determinedPUcoKAL1.012.630.17Volume (cm3/g) PUcoKES0.00390.000280.00070PUcoKED0.000950.00120.0016PUcoKAc0.000270.00025Not determinedPUcoKAL0.00350.0049Not determined图4显示了静态吸附等温线的polyurethane-keratin biofiber膜膜,并进行了

27、介孔固体类型。在较低的压力,在吸附过程中有关这个膜式分子单层的形成;然而,在相对较高的压力、多层的发生。mesopores吸附迅速增加,体积都充满着对低外部表面,这条路是联系在一起的发生缩合(洛厄尔毛孔学组。2006年)。图四:一个polyuretane-keratin静态吸附等温线的膜polyurethane-dialyzed盐、b、c polyurethane-acid角蛋白溶液和d polyurethane-biofiber biofiber碱性溶液动态力学分析3.3动态力学测量被用于评估粘弹性性能的混合膜。动态力学性能的价值,总结了表5和6。图5产量变化的动态力学分析聚氨酯: log

28、E and log tang vs. 温度图6E 的polyurethane-keratin盐、b、c polyurethane-acid角蛋白polyurethane-dialyzed biofiber和d polyurethane-alkaline膜图7唐的polyurethane-keratin盐、b、c polyurethane-acid角蛋白polyurethane-dialyzed biofiber和d polyurethane-alkaline膜表5的动态力学性能在30C的纯聚氨酯预聚体、polyurethane-keratin和polyurethane-biofiber膜Mem

29、braneE (MPa) Tang PU27.7170.141PUcoKES110.7960.176PUcoKES130.9730.187PUcoKES151.7940.169PUcoKES170.6040.199PUcoKES191.0260.177PUcoKES210.7730.173PUcoKED111.5600.163PUcoKED134.0750.148PUcoKED151.8320.120PUcoKED173.4000.140PUcoKED191.1080.132PUcoKED212.4650.130PUcoKAc110.6750.135PUcoKAc137.3140.120PUc

30、oKAc153.6320.178PUcoKAc170.7640.119PUcoKAc195.1370.171PUcoKAc210.4960.127PUcoKAL110.4200.112PUcoKAL130.5470.124PUcoKAL150.5510.123PUcoKAL170.8710.115PUcoKAL191.1190.126PUcoKAL210.6980.128表6)阻尼(唐的纯聚氨酯预聚体、热转变polyurethane-keratin和polyurethane-biofiber膜MembraneThermal transition (C)Tang MembraneThermal

31、transition (C)Tang PU1140.340PUcoKES11720.329PUcoKES111420.396PUcoKES131080.305PUcoKAc131710.397PUcoKES151090.325PUcoKAc151700.383PUcoKES17870.275PUcoKAc171780.332PUcoKES19920.268PUcoKAc191790.389PUcoKES211010.307PUcoKAc211820.375PUcoKED111640.398PUcoKAL111210.257PUcoKED131520.412PUcoKAL131410.281PU

32、coKED151860.366PUcoKAL151550.318PUcoKED171800.381PUcoKAL171560.324PUcoKED191560.362PUcoKAL191600.323PUcoKED211890.364PUcoKAL211750.348图5显示储存模量(E”)与唐三角洲()vs.产量变化的聚氨酯膜温度。在本图中,值得注意的是,唐代在50C开始增加很快,而储存模量的减小而增大。这种快速递减的原因,是在E的热转变的开始,伴有硬段的阶段。观察到80之间的变化和110C C是由于存在高度集中的hydrogen-bonded芳香族聚氨酯群体在聚ether-urethane

33、)相位和hard-segment域,作为宏观交叉链接。随着温度的增加超过100C,氢键开始游离和硬段进行order-disorder过渡,而当他们软化、原木E的减少、唐的增加而增加。然而,当温度持续上升,这一比例上升,在拼搏的片段cross-polymerization快速、高度共价交联阻止进一步的局部结构的崩溃。因此,最大的125C唐有关高交联及弹性行为,尽管不完美的硬段域(胡孙俐。1992年)。数字6和7展示了E的日志、唐提取方法分别为所有膜。表5的结果提出发现,初始储存模量和阻尼在30C的聚氨酯较高的人群相比,嫁接的polyurethane-keratin(PUcoKES和PUcoKED

34、)和polyurethane-biofiber(PUcoKAc和PUcoKAL)膜。这表明一个刚性材料。然而,在场的情况下,由于交联硬段与蛋白的行为被嫁接的变换曲线。效果观察更清楚当解决角蛋白和biofibers高pH值是治疗后新成立(图和d。6a;同样应该注意到的是,一个不那么僵硬的行为模型。然而,当角蛋白或biofibers集成膜低pH治疗后(图c),膜译林出版社,倾向于刚度不足的问题。图2安培显示DMA曲线进行聚氨酯膜接枝角朊的盐。这些样品呈现出pseudorubbery高原。这种行为而导致的氢键的游离尿素和聚氨酯硬段。在图6b-c、原木的模量E占据主导地位,加热时,减少一个较慢的速度,

35、表明这种膜可能有个小能量耗散,与低链机动性。在案件的polyurethane-alkaline biofiber膜(图),一个快速。6d 模量E减少观察日志;然而,储存模量下降的速度较慢的速度和温度,E的角蛋白膜合成中发现的盐。图7和表6显示阻尼因子和温度对聚氨酯最大的唐代和各种膜。唐代的最大值的观察在所有膜在较高的温度下对聚氨酯膜,除盐的合成角质。这表明,目前大多数的膜具有较高的热稳定性比聚氨酯。从polyurethane-dialyzed盛唐值biofiber膜角蛋白和polyurethane-alkaline略优于其他两种材料,产量变化聚氨酯。在合成角质膜处理和biofibers盐在碱性

36、溶液中,唐一般都低于在聚氨酯膜。该效果表明,交互界面间水平角蛋白和聚氨酯是不同的各种膜(Martnez-Hernndez et al. 2007). 因此,低价值有关唐代在这2种材料有良好的附着力。然而,在盐和biofibers角蛋白膜治疗在碱性镀液、唐瀑布突然当达到最大值。这个影响是未观测到dialyzed角蛋白和biofibers膜处理酸的溶液。因此,当一个最低摩擦在链为膜在图和d。另外,这是明显的,这些材料有一临界温度下,他们失去了自己的弹性性质。相比之下,膜图。分析了目前更多的摩擦7b和c之间的界面上的水平,但在弹性性能量发生在一个较慢的速度。3.4去除膜进行了测试,以了解吸附效率的C

37、r(VI)。图8的百分比,当它流过吸附铬膜进了过滤系统。这张图显示了一个相似的行为中观察双膜。最大Cr(VI)吸附(38%)是利用polyurethane-alkaline达到的速度biofiber 32%;实现与polyurethane-keratin盐膜。这些材料的特点在这分享 pH值(八)和角蛋白溶液biofiber以上等电点蛋白角,报Ozdemir和大约是4(Ozdemir和Sezgin 2006)。较低的数量的吸附铬(VI)polyurethane-acid得出膜过滤通过biofiber(11%)和通过polyurethane-dialyzed角蛋白膜(15%)。pH值( 4)这些薄

38、膜是低于等电点的角蛋白。这可以印证数据显示在表7。它可以被观察到的pH值的酸的溶液诱导蛋白角在最低的数量和pH的碱性溶液的最高数量的Cr(VI)杂交膜去除。这些结果表明,吸附铬不是成正比的数量的角蛋白添加到膜,反而是相互联系的等电点的角蛋白。图8去除铬(VI)的图像,通过polyurethane-keratin polyurethane-biofiber过滤膜表7 Cr(VI)的吸附和polyurethane-biofiber polyurethane-keratin高效膜MembraneCr(VI) removal (%)Polyurethanekeratin saltPUcoKES1128

39、PUcoKES1532PUcoKES2114Polyurethanedialyzed keratinPUcoKED1115PUcoKED1520PUcoKED2124Polyurethaneacid biofiberPUcoKAc1124PUcoKAc1521PUcoKAc2125Polyurethanealkaline biofiberPUcoKAL1111PUcoKAL1538PUcoKAL21363.5红外分析膜用于过滤系统红外光谱分析是用来识别功能基团的聚氨脂和角蛋白的biofibers扮演重要的角色,作为活性位吸附铬。此外,有着惊人的相似和区别进行了测试,在所有的膜过滤系统可以被观察

40、。介绍了光谱图9 polyurethane-keratin盐去除铬膜之前和之后的信号;3,450?3,340 3220厘米,1和膜去除光谱之前对应v(N-H自由、v(N-H)保税和v(N-H)分别)次生酰胺。强度变化的明显这些乐队进行对照乐队的地方都被从铬膜活性位显示链接。在2,971鍊?1厘米(CH3)和v作为头号种子与2,854厘米(CH3?)也出现轻微的改动,但不可以作为重要的尼克-海德菲尔德官能团。乐队在1,640?1厘米与v(NH)和肩1,710?1厘米位于v(C = O)有明确的变化在光谱上拆卸后。乐队在1,640?1厘米消失了,这让我们观察到一个更清晰的样品在1,740?1厘米。

41、显然,所有的光谱上拆卸后的铬膜呈现同样的行为互动,表明胺组有强烈的铬。周围的样品和3,340 1厘米3220之间的衔接?印证这种类型的氨基官能团。样品在1,090?1厘米)的现象,提出了一种v(C-O-C光谱强度变化轻微PUcoKES15去除(之前和之后),但没有变更,PUcoKES21 PUcoKES11光谱。这表明该官能团,可能导致弱铬粘结由于软硬段经醚polyurethane-keratin联系样品膜(Saucedo-Rivalcoba孙俐。2010年;Misra孙俐。2006年)。所有这些乐队曾被报告为纽带活跃地点到Cr(VI)由李孙俐。(李孙俐。2009年)。除了尼克-海德菲尔德和C

42、 = O作为官能团、硫从半胱氨酸作为一种活性部位以部分,并参与的吸附过程的铬。这些信号可以观察到660,560厘米580和v(C-S?)(1 Martinez-Hernandez孙俐。2005年)。此外,样品在510厘米S-S?v(1)证实衔接铬和蛋白质。图9的红外指纹图谱polyurethane-keratin盐膜;固体线、膜吸附过程之前,虚线,膜吸附后铬盐本是dialyzed角蛋白时,就会发生反应,结合力较强与聚氨酯形成混合膜的竞争达到要求。因此,一些官能团是免费的。这个影响是反映在dialyzed膜的光谱polyurethane-keratin(图10)。这些光谱显示用较少的强度不同波段

43、的光谱在与此形成鲜明对照的是polyurethane-keratin盐膜(图9)。在图10,主要变化的光谱中显示的是与PUcoKED15相关。在这里,人们注意到只有样品在3,340 v(N-H 1厘米?)是存在的,相比之下,polyurethane-keratin盐的光谱。这个信号减少而减少铬是吸附,证实连接行为在这些化合物。同时,2,971?信号为1厘米(CH3),v(CH3)厘米2,854 vs?1显示相同的结果比polyurethane-keratin盐膜。图10红外光谱角蛋白膜的polyurethane-dialyzed之前;固体线、膜吸附过程;虚线,铬膜吸附后在图10厘米,光谱带在1

44、,710?1 v(C = O)有不同的特点,在比较中发现具有相同的乐队polyurethane-keratin盐膜(图9)光谱之前(包括材料的去除铬)。这是因为尿素被清除出角蛋白盐溶液。然而,尽管有着不同的结构变化之间的这种薄膜,光谱带在1,710?1厘米,如图10也在相关光谱强度变化时,铬是被膜(虚线)。这表明这些化学团体也参加了铬删除过程。神经酰胺相互作用与铬提出在这些材料,基于光谱如图。10。信号在1,540 v(N-H?1厘米)改变后的铬膜强度脱毛,表明这种官能团可以参加吸附的网站。In addition, it was observed that the peak at 1,090c

45、m1 v(COC) could act as a weak linking point for chromium. Sulfur from cysteine of keratin protein shows slight changes in signals at 660 and 510cm1, which correspond to v(CS) and v(SS), respectively (Martnez-Hernndez et al. 2005). This later confirms that these groups are also linking points to Cr(V

46、I).图11显示的光谱polyurethane-acid biofiber膜。最显著的变化是发现在光谱波段的PUcoKAc11膜。介绍了等离子体光谱图12 polyurethane-alkaline biofiber膜。膜PUcoKAL21时显示出了一些变化的光谱强度之前和之后去除铬进行了比较。在这两种数据,类似的作用在乐团里比在polyurethane-dialyzed角蛋白膜(先前讨论了光谱)进行了观察。然而,目前biofiber溶液膜的变化在光谱少强度。因此,我们可以得出这样的结论:在biofiber交互作用,膜的解决办法是注册参加biofibers制品的表面。在光谱的变化biofibe

47、r吸附膜可以发生。此外,光谱角蛋白膜的变化在哪里(角朊溶解盐和dialyzed)表现出更多的化学反应过程,表明在溶解角质,化学基团引起chemisorption效应在膜。图11 biofiber膜的红外指纹图谱polyurethane-acid之前,实线,膜吸附过程;虚线,膜吸附后铬12 biofiber膜的红外指纹图谱polyurethane-alkaline之前,实线,膜吸附过程;虚线,膜吸附后铬一般来说,用红外分光光度法测定结果分析确认一化工总厂的官能团之间的铬和角蛋白。化学复杂的Cr(VI)关系的不同性能的方法,经过Martinez-Hernandez官能团学组。(2005)。4结论混

48、合膜由聚氨酯和角蛋白提取或biofibers鸡毛显示潜在的被认为是用于去除铬的吸附剂材料。蛋白质的存在引起的聚氨酯矩阵结构变化的形态以及细胞大小的开放, 在孔隙度分析中被证实了。补充说，孔径大小取决于嫁接的数量的蛋白质或数量的biofiber溶液。合成介孔薄膜具有较强的吸附能力,由于毛孔大小是5nm,方法在15 wt. %的角蛋白或biofibers在膜。pH值的角蛋白和氨基酸的变化biofiber解决方案会引出。因此,考虑到这个蛋白质等电点,各种不同类型的污染物包括其他金属能被去除。合并不同类型的角蛋白溶液中也造成了粘弹性性能的变化动态力学实验观察通过膜。弹性膜呈现不同的刚度特性。除了pH的

49、角质,biofiber解决方案还会导致结构变化影响膜和发挥着重要的吸附过程。因此,最大速率流水的思想的铬移除是可以达到38%,在碱性镀液中biofibers治疗。对其中主要功能组角蛋白与铬、钴、C-S点源和破碎的S-S。确认：作者都要感谢博士g . Hernandez-Padron协助红外光谱测量,小姐艾丽西娅德尔真正的为协助扫描电镜(SEM)、博士Rosalba f,来帮助你打赌。劳拉Martinez-Hernandez tbm的LOREAL-Mexico承认金融支持的项目中“女性的平均寿命在科学”与DGEST墨西哥。参考文献Aksu, Z., Gnen, F., & Demarcan, Z

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