第五章 结论与展望
5.1 结论
我国每年因消费柚子产生大量的柚子皮，废弃的柚子皮不仅造成资源浪费而且给环境造成很大负担。本文以开发新型吸附材料及资源再生利用为目的，从柚子皮提取果胶物质，并用其改性多孔硅胶微球表面，制备一种新型复合材料--P-硅胶，将自制硅胶和 P-硅胶应用于水溶液中亚甲基蓝的吸附去除。通过实验得到的主要研究结论如下：
（1）采用酸提取法，从废弃柚子皮中提取出果胶，通过正交试验确定了果胶提取的最佳条件为：提取温度为 95 °C,提取时间为 60 min,料液比为 1:15,pH 值为 1.5.所提取果胶的酯化度（DE）为 67.1%,利用红外光谱对果胶的结构进行表征，确定所提取的物质为部分羧基被酯化的果胶。
（2）采用沉淀法，以硅酸钠和氯化铵为原料，在添加表面活性剂的条件下制备多孔硅胶微球。通过对比煅烧前后的硅胶微球的红外光谱图可以得出：通过高温煅烧，表面活性剂被完全分解逸出，留下大量的孔道而得到孔道发达的蓬松状多孔硅胶微球。表面活性剂种类、表面活性剂浓度、硅酸钠浓度以及分散剂无水乙醇的用量都对所制备的硅胶微球的吸附性能有所影响。选择阳离子型表面活性剂 CTAB 作为表面活性剂且当 CTAB 浓度为 0.1 mol/L,硅酸钠浓度为 0.5mol/L,分散剂无水乙醇用量为 5%时，所制备出的硅胶微球对亚甲基蓝的去除效果最好，最大去除率可达 51%.
（3）在果胶与硅胶质量比为 1:2 的条件下，制备出的 P-硅胶亚甲基蓝的吸附效果较好，硅胶经过果胶改性后，其对亚甲基蓝的吸附容量由 30.35 mg·g-1增加到 41.33 mg·g-1,吸附性能明显提高；P-硅胶对亚甲基蓝的吸附容量随着 pH、温度的升高而增大，碱性条件下有利于 P-硅胶对亚甲基蓝的吸附，结果显示：
当 pH=7,P-硅胶用量为 5 mg,亚甲基蓝初始质量浓度为 12 mg·L-1, 吸附时间120 min,吸附温度为 50 °C 时，制备出的 P-硅胶对亚甲基蓝染料溶液的吸附容量最大可达 57.75 mg·g-1.动力学研究表明 P-硅胶对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级动力学方程， P-硅胶吸附亚甲基蓝的过程以化学吸附为主。吸附等温线研究表明，与 Freundlich 模型相比，实验数据拟合更符合 Langmuir 吸附等温模型。
选择乙醇进行洗脱，能够很好的实现 P-硅胶复合材料的再生利用；制备的 P-硅胶复合材料有望应用于水中亚甲基蓝的分离富集以及分析样品前处理等方面。
5.2 展望
硅胶是一种典型的吸附材料，具有丰富的孔道结构，被广泛应用于一些污染物的吸附去除。同时，硅胶化学性质稳定，也是一种常用的色谱填料，被广泛应用于固相萃取以及固定相的制备。本文用果胶改性硅胶，制备出一种新型的吸附材料，有效提高了硅胶的吸附性能，其对亚甲基蓝水溶液表现出良好的吸附性能。
制备的 P-硅胶复合材料可应用于水中污染物的分离富集以及分析样品前处理等方面。
本文由于时间有限，还有许多问题尚未开展，需要进一步深入研究，主要包括：
（1）本文中，对于果胶改性硅胶的工艺研究需要进一步完善，考察最佳的改性工艺以增强改性效果；在制备出 P-硅胶复合材料的基础上，对其进行进一步的氨基化、巯基化或等其他改性处理，利用这些有利于吸附染料分子的官能团的引入，增强复合材料对染料的吸附性能。
（2）本文中，仅考察了新型复合材料 P-硅胶对水中亚甲基蓝碱性染料的吸附性能，可以将 P-硅胶应用于水中其他污染物的富集分离。
（3）本文考察了 P-硅胶作为一种吸附材料对亚甲基蓝的吸附性能，如果时间允许，可以研究 P-硅胶作为一种固定相对水中一些抗生素等污染物质的分离富集作用，以及其对一些手性物质的拆分性能。
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致 谢
岁月如歌，光阴似箭，两年半的研究生生涯即将结束，不禁让人感慨时光的飞逝。在东华求学的这段时光是我有生以来最难忘的一段经历，在这期间，我失去过，收获过，成长过。有时，走在偌大的东华校园，突然觉得这周围与我无关，我只是一个过客，看着校园来往人群匆忙的身影，不禁沉思，他们是为了什么在奔走，不过一个生活。硕士期间，我有过那昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路的悬思。有过对科研，对理想，执着追求，忘我奋斗的那衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴的苦索。天道酬勤，厚德载物，最终才有了那众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处的顿悟。回首两年半的求学历程，对那些引导我、帮助我、激励我的人，我心中充满了感谢。
首先，感谢我的导师宋燕西副教授，本论文是在宋燕西副教授悉心指导下完成的。宋老师渊博的专业知识、开阔的研究视野、严谨的治学态度、强烈的责任心、一丝不苟的学术精神和诲人不倦的师德使我受益匪浅，是我学习和工作的榜样。导师在学习上对我严格要求，在生活上对我关心鼓励，帮助我完成研究生阶段的学习。本论文从选题到完成，每一步都是在老师的指导下完成的，倾注了她大量的心血。衷心感谢导师在研究生期间对我的悉心指导和精心培育，在此谨向她致以最诚挚的谢意。
其次，感谢一直关心与支持我的同学和朋友们！感谢师兄叶祥喜、师姐杜春燕和师弟孙文鹏在科研和生活中给予的帮助和支持，感谢王雪晶同学，在实验室一起做实验相互帮忙的日子永远值得怀念，在此祝各位同学前程似锦。感谢我的室友王伟和李敬仁同学，王伟同学的认真执着，李敬仁同学的勤奋好学给我留下了深刻的印象。两年半的时光，我们朝夕相处，共同进步，感谢你们给予我的所有关心和帮助。同窗之谊，我将终生难忘。
需要特别感谢的是我的父母。父母的养育之恩无以为报，他们是我十多年求学路上的坚强后盾，在我面临人生选择的迷茫之际，为我排忧解难，是他们给予我信心和力量，让我在求学的道路上勇往直前，他们对我无私的爱与照顾是我不断前进的动力。
最后，感谢所有理解、帮助、鼓励过我的人们，正因为有了你们的支持，我才能够在学业的这条道路上一直走下去。
值此论文完成之际，谨向百忙之中抽出宝贵时间参加本论文评阅和答辩的各位专家表示衷心的感谢！
