脱胶鱼鳞吸附材料的制备及其应用研究

【摘要】据国家统计局数据,2012年我国鱼类总产量3598.8万吨。伴随现代科学技术和先进生产工艺的发展,我国水产品加工业逐渐发展成为一个包括罐头、鱼粉、鱼油、冷冻品、鱼糜制品、干制品和保健品等在内的加工体系。但长期以来,由于精深加工能力不足和综合利用水平有限,水产品加工过程中产生的大量副产废弃物,除极少部分用于低值饲料、肥料开发外,绝大部分被直接丢弃,造成严重的资源浪费和环境污染。因为生产养殖技术和加工水平的提升,副产物资源总量还将进一步增加。随着国内外在资源利用、环境保护等领域政策的加强,水产品副产物综合利用技术水平的提升已成为当前我国水产品加工业发展亟待解决的一项重要课题。本工作旨在开发利用水产废弃物——鱼鳞这一资源。利用碱性溶液处理鱼鳞以去掉其中的胶原蛋白而获得脱胶鱼鳞吸附材料,并研究其在废水处理和药物缓释载体方面的应用。本论文主要的研究内容和结论简述如下：1)加热时间和碱液浓度对鱼鳞脱胶效果比较明显,而料液比基本不影响脱胶效果。利用热碱液处理鱼鳞后,其蛋白质含量低于1.0%。利用扫描电镜、红外光谱、氮吸附及热重等表征手段对脱胶鱼鳞进行了研究。碱液处理前后,鱼鳞表面由光滑变得粗糙有孔洞,比表面积测试结果表明,脱胶鱼鳞表面积是未处理鱼鳞表面积的11.7倍。2)脱胶鱼鳞吸附胭脂红的吸附容量随初始胭脂红浓度的增大而增大,随着剂量的增大而减小。不同样品对水溶液中胭脂红吸附实验的结果(效果好坏顺序)为：脱胶鱼鳞>活性炭>煅烧鱼鳞>未处理鱼鳞,脱胶鱼鳞因羟基磷灰石和残留蛋白质的共同作用而对胭脂红有最好的吸附效果。脱胶鱼鳞吸附胭脂红的理论吸附容量可达134.4mg/g,吸附过程符合Freundlich等温吸附模型和伪二级动力学模型,该过程是一个自发地放热反应过程。3)脱胶鱼鳞对Cd2+的吸附效果随Cd2+初始浓度和温度的增大而减小,随吸附剂剂量的增大而增大。适当提高溶液pH有益于吸附效果的提高。脱胶鱼鳞对水溶液中Cd2+的去除率达到100%,吸附过程符合Freundlich等温吸附模型和伪一级动力学模型,该过程是一个自发地吸热反应过程。4)脱胶鱼鳞对5-Fu的吸附容量随5-Fu初始浓度的增大而增大,随温度和pH的增大而先增大后减小,随吸附剂剂量的增大而减小。脱胶鱼鳞对5-Fu的负载量为5.3mg/g,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和伪二级动力学模型,该过程是一个自发地吸热反应过程。模拟肠液缓释实验表明,负载5-Fu的脱胶鱼鳞具有一定的缓释5-Fu的能力。
【作者】朱坤坤；
【导师】彭政；李斌；
【作者基本信息】华中农业大学，农产品加工及贮藏工程，2014，硕士
【关键词】脱胶鱼鳞；胭脂红；镉离子；5-氟尿嘧啶；药物缓释；

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