论文开题：化学法制备磁性催化剂壳聚糖载银催化剂

大学本科毕业论文(设计)开题报告

课题名称 化学法制备磁性催化剂壳聚糖载银催化剂

1、 本课题的的研究目的和意义：
壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。
在特定的条件下，壳聚糖能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应，可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物，从而扩大了壳聚糖的应用范围。
因壳聚糖中含有游离氨基和羟基，易通过各种化学反应进行改性，又由于其可生物降解，具有良好的生物相容性，不溶于有机溶剂及本身所具有的手性，使壳聚糖成为一个环境友好的催化剂载体材料。其负载的贵金属催化剂具有高活性、高选择性和良好的稳定性，能够有循环使用多次，已经用于催化
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微球的报道都集中在作为生物工程研究上的药物载体，关于壳聚糖类金属配合物的报道也不断增多，但是配合物的具体组成和配位模式尚未确定，表征方法也没有实质性的突破。壳聚糖类金属配合物的应用一直停留在实践阶段，只是给出了具体条件下的功能用途，缺乏关于配合物构效关系的深入研究。随着分析检测手段的不断进步，对配合物的详细表征可能会给出相应明确的结构，可为进一步研究配合物的构效关系提供科学依据。
壳聚糖类金属配合物在其他的领域的应用，各种文献的报道大都只是停留于对金属离子的吸附性能上面，还处于对微球的理化性质的探索改进和对金属离子负载量提高上面，甚少有关于吸附后整个固体材料作为催化剂，探索其催化活性和有效的催化体系。通过本课题的探索，或许我们可以找到一种使得金属纳米催化剂得到更好应用的方法，同时避免纳米级金属催化剂的回收困难和造成污染。


3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：

1） 制备Fe3O4纳米颗粒。
2） 用壳聚糖将其均匀包裹，制成磁性壳聚糖复合材料。
3）通过实验找出磁性壳聚糖复合材料对Ag离子吸附的硝酸银的最适浓度、PH，以及最佳吸附时间。
4）初步验证催化剂的性能：通过磁性催化剂对甲基橙的催化效果简单计时，比较优劣。






4、拟解决的关键问题
1） 如何增加复合材料对Ag离子的吸附量。






5、研究思路、方法和步骤：
该实验的最终目的是合成基于磁性壳聚糖复合材料的具有较高催化活性的Ag催化剂，所以实验基本可分为以下几点：
1) Fe3O4 的制备：FeSO4•7H2O和FeCl3•6H2O按比例混合于70℃水浴加热反应，制得Fe3O4磁流体，再将之置于干燥箱中烘干，得Fe3O4颗粒。
2) 磁性壳聚糖复合材料的制备：配置一定浓度的醋酸溶液，称取0.5g壳聚糖溶解其中，然后称取0.2g
Fe3O4 壳聚糖溶液中，超声10Min，混合均匀，再滴加氨水，使壳聚糖包裹Fe3O4 并析出，过滤并洗至中性。
3)磁性壳聚糖复合材料对Ag离子的吸附：配置一定的硝酸银溶液，将第二步中所得的磁性壳聚糖复合材料置于其中吸附一段时间（不同的吸附时间以及不同PH的硝酸银溶液对Ag离子的吸附有不同的效果）
洗涤过滤，再将其与一定浓度的硼氢化钠溶液反应，得具有活性中心的磁性壳聚糖复合材料载银催化剂。
4）催化剂的评价：让催化剂与硼氢化钠和甲基橙反应，通过对反应时间的长短以及在紫外分光光度计测出各时间段下甲基橙的吸光度，计算出甲基橙的脱色率从而判断催化剂的催化性能。












6、本课题的进度安排：

2012.12.15 -2012.12.25 进行预实验，检验实验的可行性和实验条件的初步定位；

2013.03.06 -2013.05.20 制定实验实施流程、方案，安排实验进程并进行实验。
2013.05.21 -2013.05.31 毕业论文的撰写；
2013.06.01 -2013.06.21 论文答辩。









7、参考文献：
参考文献：
[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，当前仅显示2108字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题：化学法制备磁性催化剂壳聚糖载银催化剂》）