衣康酸改質幾丁質吸附甲基紫
指導老師 : 許旭東 老師 學生 : 鄭又心
一、前言
1-1 目的
本研究以幾丁質（ Chitin ， CT ）為原料，首先應用 接枝共聚合反應的技術，以 Ce
+4為氧化還原起始
劑，並以起始劑 Ce
+4用量、溫度及（ IA/CT ）比值
等為變數，找出最佳接枝條件。因為所用的 CT 為疏
水性物質，故可經過較簡單的過濾程序，分離出 CT-
g-IA ，再清洗、烘乾、鹼洗等步驟，即完成以 CT 為
基材，且可吸附大量有機正離子 CT-g-IA 吸附劑的製
造。本專題即以此自製 CT-g-IA 吸附劑來吸附甲基
紫，並進而採用 Langmuir 及 Freundlich 等溫模式來
探討其對甲基紫的吸附力，及最大單層飽和吸附量。
二、實驗
2-1 實驗藥品
幾丁質 (Chitin ，簡稱 CT) ，凱得生科技股份有限 公司提供 (Kiotec Co.) 。
衣康酸 (itaconic acid ，簡稱 IA) ， Research Chem.
Ltd. 。
丙酮 (Acetone) ， EP 級， Kojima Chem.Co.Lt d. 。
氫氧化鈉 (Sodium Hydroxide ， NaOH) ， GR 級 ， Nihon Shyiaku Ind.Ltd. 。
硝酸銨鈰 (Ammoniun cerium (IV) nitrate) ： Riedel- deHaen, GR 級
甲基紫 (methyl violet) ：和光純藥工業株式會
社，試藥級。
2-2 儀器設備
電磁加熱攪拌器： PC-420 ， Corning Co. 。
恆溫循環水槽： 40 公升，溫度範圍， 37.5℃+0.05
℃ ， Firstek Co. 。
攪拌馬達： SS-20D ， Max.1000rpm ， Global Lab. Co.
。
真空烘箱：室溫操作， Model TK-40 ， Young Chem. C o. Ltd. 。
電動天平： Max.220g ， + 0.1mg ， XT-200A ， Preczs a Co. 。
超音波震盪器， Branson ， Model–5210 。
分光光度計， 22PC Spectrophotometer, Sperctrumlab Co.
Ltd. 。
試管震盪機， KMC-1300V,Vision Scientific Co. 。
2-3 實驗步驟
秤取
以足量丙酮清洗
以去離子水洗淨，以足量丙酮清洗數次去除多餘水分。
經磨粉、篩析，取用
Ce
+4Graft copzn.
CT-g-IA
0.1M NaOH(aq
)
hydroiysi s
CT-g-IA
-Na
+配 置 甲 基 紫 水 溶 液 ， 先 取 原 溶 液 試 樣 測 定 吸光度。
吸附劑
Adsorption isotherm
三、結果與討論
3-1 Ce +4 效應
0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 46
48 50 52 54 56 58 60 62 64
G R %
Ce
+4(M)
B C D
3-2 (IA/CT) 比值效應
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 70
75 80 85 90 95
G R %
(IA/CT)
B C D
3-3 溫度效應
10 20 30 40 50 60 70
55 60 65 70 75 80 85 90
G R %
temperature(
oc)
B C D
3-4 濃度測定波長
400 450 500 550 600 650 700 0.0
0.1 0.2 0.3 0.4
A
波 長
λ max＝585nm
3-5 在不同起始濃度吸附實驗下之 甲基紫濃度測定檢量線
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
A
C
100ppm 80ppm 60ppm
3-6 在不同起始濃度下 ,CT-g-IA 共聚 合物吸附甲基紫濃度比（ C t / C 0 ） 與時間之關係。
0 15 30 45 60 75 90 105 120
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
C t/ C o
t(min)
100ppm 80ppm 20ppm
3-7 在 37.5℃ 時 , 衣康酸改質幾丁質吸 附甲基紫染料 LM 與 FD 等溫吸附線 之比較
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0
20 40 60 80 100 120 140
q e (m g /g )
Ce(ppm)
qe LM FD
四、結論
固定溫度及 (CT/IA) 比值，改變硝酸銨鈰濃度，可在硝酸銨鈰濃度 為 0.1M 時，獲得最高之約 63.0﹪ 接枝百分比。
固定 Ce+4 用量及溫度，改變（ IA/CT ）比值，當（ IA/CT ）之比 值為 2 時，可獲得最大接枝百分比產物，約 92.9﹪ 。。
固定﹝ Ce+4﹞ 與（ IA/CT ）比值，改變反應溫度，在 30°C 處出現 約 88.6﹪ 之最大接枝百分比。
UV/VIS 掃描 400 ～ 700 nm 之波範圍，可得甲基紫最大吸光度之波 長約 585nm ，可固定此最大波長來測量甲基紫之濃度。
甲基紫濃度測定檢量線之線性最小二乘法的 r 值約為 99.8 ％以上，
表示甲基紫的濃度測定準確。
吸附實驗進行時，甲基紫濃度比值（ C t / C 0 ）隨時間迅速降低，
約 20 分即可達等溫吸附平衡量之 80 ～ 90 ％。
在 37.5℃ 及 100ppm 之甲基紫低初濃度下， CT-g-IA 對甲基紫之實 際吸附量可達 119.5mg/g 。。
Langmuir 比 Freundlich 等溫吸附線適合描述 CT-g-IA 吸附甲基紫 之情形。 Langmuir 模式之單層飽和吸附量為 324.1(mg/g － Adsorbe nt) 。
