壳聚糖改性及其吸附性能研究
壳聚糖复合吸附材料的制备研究进展
壳聚糖复合吸附材料的制备研究进展壳聚糖是一种天然的多肽聚糖，由于其独特的结构和生物活性，被广泛应用于药物传递、组织工程、食品添加剂等领域。
近年来，壳聚糖复合吸附材料在水处理、环境修复、重金属去除等领域也得到了广泛的研究和应用。
本文将对壳聚糖复合吸附材料的制备研究进展进行综述。
壳聚糖复合吸附材料的制备方法多种多样，常用的方法包括原位生物法、模板法、溶剂交换法、化学合成法等。
就制备过程而言，壳聚糖复合吸附材料通过与其他材料的复合、交联、改性等方式来提高其吸附性能。
常见的复合材料包括壳聚糖/石墨烯、壳聚糖/氧化石墨烯、壳聚糖/纳米氧化铁等。
这些复合材料具有较大的比表面积、孔隙结构和吸附活性位点，能够有效地吸附溶液中的污染物。
壳聚糖复合吸附材料在水处理领域具有广泛的应用价值。
例如，壳聚糖复合石墨烯材料可以用于重金属离子的吸附和去除。
研究发现，石墨烯的导电性和壳聚糖的阳离子官能团可以增强材料对重金属离子的吸附能力。
另一方面，壳聚糖复合氧化石墨烯材料被广泛用于有机污染物的吸附和去除。
由于氧化石墨烯的高表面能和壳聚糖的微孔结构，使得复合材料能够有效吸附有机污染物。
除了水处理领域，壳聚糖复合吸附材料还被应用于环境修复领域。
例如，壳聚糖复合纳米氧化铁材料可以用于地下水中苯类化合物的吸附和去除。
研究发现，纳米氧化铁的吸附容量和壳聚糖的孔隙结构有关，通过调控复合材料的组分比例和复合方式，可以提高对苯类化合物的吸附能力。
此外，壳聚糖复合吸附材料还被用于其他领域，如药物传递、食品添加剂等。
例如，壳聚糖复合纳米颗粒材料可以用于药物的控释，由于壳聚糖具有生物相容性和可降解性，可以将药物包裹在纳米颗粒中，并通过调控复合材料的性质，实现药物的缓释。
另外，壳聚糖复合纳米材料也可以被用作食品添加剂，如抗氧化剂、防腐剂等。
综上所述，壳聚糖复合吸附材料由于其独特的结构和生物活性，在水处理、环境修复、药物传递、食品添加剂等领域具有广泛的研究和应用价值。
改性壳聚糖生物质吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附研究
附剂具 有 原 材料 丰 富 、 本低 廉 、 附选 择性 高 、 成 吸
可 生物 降解 等优 点 ， 含 重 金属 废 水 处 理 方 面具 在 有 广 阔的应用 前景 ［ 。但 壳 聚糖 在 酸性 条 件 下 ２ ］ 易 溶解 流失［ ， 利 于 重 复使 用 。通 过 交联 法 改 ５不 ］ 善其 耐 酸性 和化 学 解 吸 ， 实现 吸 附剂 的反 复使 能 用 和重金 属 离子 的 回收 。交 联法 在改 善壳 聚糖 耐 酸性 的同时 ， 交联 剂却 与部 分氨基 结合 ， 降低 了交 联 产物 与重金 属 的结合 能力 。 笔 者将 壳聚糖 分 子与丙 烯酰 胺接 枝共 聚后 形 成 接枝共 聚 物 （ ＡＭ） 并 用戊 二醛 交 联该 聚合 物 Ｃ ， 制 得一种 新 型 的改 性壳 聚糖 吸 附剂 （ — ＡＭ） 研 ＧＣ ， 究 了该 吸 附剂 的抗 酸溶 性 、 Ｐ （Ｉ 的吸 附量 及 对 ｂ Ｉ） 其 吸 附 Ｐ （Ｉ 的影 响因素 和吸 附机 理 。 ｂ Ｉ）
摘 要 ： 备 了 改性 壳 聚糖 （ Ｃ 制 ＡＭ） 并 以该 聚 合 物 制 备 成 改 性 壳 聚糖 生 物 质 吸 附 剂 ， 究 了 Ｇ－ＡＭ 吸 附 Ｐ ， 研 Ｃ ｂ （ ） ｐ 值 、 度 、 液 浓 度 对 吸 附量 的影 响及 壳 聚 糖 微 粒 对 Ｐ （Ｉ 的吸 附动 力 学 特 性 。结 果 表 明 ， １ 时 Ｈ 温 溶 ｂ １） 在 一
Ｎａ ０Ｈ、 Ａｃ ＨＡｃ均 为 分 析 纯 。 Ｐ Ⅱ） Ｎａ 、 ｂ（ （ 一１０ ０ｍｇ Ｌ 标 准溶 液 ： ｐ ０ ／ ） 准确称 取 １ ５ ８ｇ固 ．９
体 Ｐ （ ３ 溶 于 ２ ０ｍＬ纯水 中 ， 人 １ ５ｍＬ ｂ Ｎ０ ） ０ 加 ．
壳聚糖改性松香胶束的制备与应用研究
壳聚糖改性松香胶束的制备与应用研究胶束是一种由表面活性剂分子组成的微粒，具有良好的分散性和稳定性。
壳聚糖和松香作为天然高分子材料，在制备胶束过程中可以发挥重要作用。
本文将探讨壳聚糖改性松香胶束的制备方法及其在不同领域的应用研究。
壳聚糖改性松香胶束的制备方法主要包括以下几个步骤。
首先，通过溶液法将壳聚糖溶解于水中，并加入一定量的酸性物质进行酸解。
接着，将松香加热至融化状态，与酸解后的壳聚糖混合。
在混合过程中，通过搅拌或超声处理等方法使两者充分混合。
继而，将混合溶液冷却至室温，并使其形成胶束结构。
最后，使用离心等方法分离胶束，用适当溶剂进行洗涤，以得到纯净的壳聚糖改性松香胶束。
壳聚糖改性松香胶束具有许多优良的性质和广泛的应用。
一方面，壳聚糖具有活性位点，可与松香分子进行相互作用形成较为稳定的胶束结构。
另一方面，由于壳聚糖的生物相容性和松香的低毒性，壳聚糖改性松香胶束在药物传递、封装和缓释等领域具有巨大潜力。
在药物传递领域，壳聚糖改性松香胶束可以作为载体用于传递各种药物分子。
通过调控壳聚糖和松香的含量和比例，可以调整胶束的稳定性和药物载量。
此外，壳聚糖改性松香胶束还可以与靶向配体表面修饰，增加胶束对特定细胞的识别和吸附能力，从而实现靶向传递。
在封装领域，壳聚糖改性松香胶束可以用于封装不溶性物质，提高其溶解度和生物利用度。
例如，一些水不溶性药物可以通过壳聚糖改性松香胶束封装的方式，使其更好地被人体吸收。
此外，壳聚糖改性松香胶束还可用于封装食品添加剂、香料等，改善其溶解性和稳定性。
在缓释领域，壳聚糖改性松香胶束可以通过调控胶束的结构和壳聚糖与松香的含量，实现药物的缓释效果。
通过壳聚糖的药物吸附性和松香的持续释放性，壳聚糖改性松香胶束能够缓慢释放内部的药物分子，延长药物的作用时间，减少副作用。
除了药物传递、封装和缓释领域，壳聚糖改性松香胶束还具有广泛的应用前景。
例如，在纳米材料合成和纳米传感器制备领域，壳聚糖改性松香胶束可以作为模板或载体，用于合成特定结构的纳米材料或纳米传感器。
壳聚糖及其衍生物对金属离子吸附研究进展
对 金 属 离 子 的 吸 附 性 能 。结 果 表 明 ， Ｈ＝６时 ， 联 壳 Ｐ 交 聚糖 对 Ｃ 有 选 择 性 吸 附 ， 附能 力 随 溶 液 Ｐ ｕ 吸 Ｈ值 的下
降而显 著 降低。 以 ｃ ２ ｕ 为模 板 ，ｈｎｌｇＳｎ等［］ Ｓｅｇｎ ｕ ｉ Ｉ 合 ２
成 了 一 系 列 不 同 取 代 度 的 Ｎ ０一羧 甲基 壳 聚 糖 ， 分 ， 并 别 研 究 了 在醋 酸 盐 、 化 盐 、 酸 盐 的水 溶 液 中 产 物 对 氯 硫 Ｃ 的 吸 附 情 况 ， 果 表 明 在 硫 酸 盐 水 溶 液 中 的 吸 附 ｕ 结 容 量 高 于 其 它 两 种 。此 外 ， 甲基 壳 聚 糖 还 经 戊 二 醛 羧 交 联 制 得 模 板 树 脂 ， 树 脂 对 Ｃ＇ 有 很 好 的 吸 附 选 该 ｕ 具 择 性 和 重 复 使 用 性 ， 在 多 种 离 子 共 存 的 混 合 液 中 选 可 择吸附 Ｃ＇ ， 复使用 １ ｕ 重 ０次后 依 然 保 持 良好 的 吸 附 性
ｃ
ｎ
＿ ＋
一 Ｃ
．
￣－ ｕＮ ２Ｈ２ ＋
。
Ｒ－ ＮＨ Ｒ －
操作 简单 、 投资 费用 少 、 理 效果 好 等 特 点 而备 受 重 处 视。近年来具有 选择 性、 螯合 能力 强 的天 然高 分子 化 合物及其衍生物用做吸附剂 的研究正 与 日俱增 。
天然 高 分 子 壳 聚糖 （ｈｔ ａ） 甲壳 素 （ｈ ｉ） 乙 ｃｉ ｓ 是 ｏｎ ｃｉｎ 脱 ｔ 酰化 化 产 物 ， 子 中含 有 大 量 的 一Ｎ ２ 一Ｏ 可 以借 分 Ｈ和 Ｈ， 氢 键 或 离 子键 形 成 具 有 类 似 网 状 结 构 的 笼 形 分 子 ， 从 而 对 金 属 离 子 具有 稳 定 的 配 位 作 用 。并 且 通 过 对 壳 聚 糖 进 行 化 学改 性 ， 生 成 一 系 列 衍 生 物 ， 于 含 金 属 离 可 用 子 的 废 水 的处 理 、 重 金 属 离 子 的 富 集 和 回 收 等 方 面 ， 贵
改性壳聚糖的研究进展
改性壳聚糖的研究进展1壳聚糖的理化性质壳聚糖(chitosan，(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)是甲壳素(chitin,(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)部分脱乙酰化的产物。
甲壳素广泛存在于蟹、虾以及藻类、真菌等低等动植物中，含量极其丰富，自然界每年产量约在100亿吨，是仅次于纤维素的第二大多糖。
它是由葡萄糖结构单元组成的直链多糖，此多糖中含有数千个乙酰己糖胺残基，因此在分子间形成很强的氢键，导致其不溶于水和普通有机溶剂，这就大大限制了其应用范围。
将甲壳素在碱性条件下加热，脱去N-乙酰基后可生成壳聚糖。
人们常将N-脱乙酰度和粘度(平均相对分子质量)作为衡量壳聚糖性能的两项指标。
N-脱乙酰度是判定壳聚糖溶解性的依据，脱乙酰度越高，分子链上的游离氨基就越多，在酸中的溶解性就越好；而壳聚糖相对分子质量越大，分子之间的缠绕程度就越大，溶解度就越小。
壳聚糖是自然界中唯一的一种碱性多糖，它一般是白色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体。
壳聚糖可溶于大多数稀酸，如盐酸、醋酸、苯甲酸溶液，且溶于酸后分子中氨基可与质子结合，使自身带上正电荷。
甲壳素及壳聚糖的结构式如图1所示：图1壳寡糖与壳聚糖的结构式甲壳素和壳聚糖在自然界可以被各种微生物降解。
微生物中的甲壳素酶(chitinase)可以随机地水解甲壳素的N-乙酰-β-(1-4)糖苷键。
而壳聚糖可以被多种酶水解，包括壳聚糖酶(chitosanase)、麦芽糖酶、脂肪酶、以及各种来源的蛋白酶。
在人体内甲壳素酶和壳聚糖酶并非普遍存在，通过测定显示N-乙酰壳聚糖在人血清中可以被人体内普遍存在的溶菌酶(lysozyme)降解。
壳聚糖的主链结构中引入了2-氨基，化学性质区别于3,6-羟基，与甲壳素相比增加了反应选择性的功能基团。
由于C6-OH是一级羟基，C3-OH是二级羟基，空间位阻不同反应活性也不同，再加上C2-NH2，壳聚糖就具有三个活性不同的可供修饰的基团。
基于壳聚糖与海藻酸钠的改性聚合物的制备结构与性能研究
基于壳聚糖与海藻酸钠的改性聚合物的制备结构与性能研究基于壳聚糖与海藻酸钠的改性聚合物的制备结构与性能研究一、引言在现代材料科学与工程领域，聚合物材料的研究与应用日益广泛，具有良好的可塑性和可控性。
研究人员利用天然多糖材料作为聚合物的原料，进行改性处理，可以进一步提高材料的力学性能、生物相容性和环境友好性。
本文将围绕基于壳聚糖与海藻酸钠的改性聚合物的制备、结构和性能展开研究分析。
二、壳聚糖与海藻酸钠的性质与特点1. 壳聚糖壳聚糖是一种天然多糖，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
其分子结构中含有大量的羟基和胺基，可以进行多种功能性官能团的引入。
2. 海藻酸钠海藻酸钠是从褐藻中提取的多糖，其特点是具有阴离子性和凝胶性质。
海藻酸钠的分子结构中含有大量的羧基，使其具有一定的吸水性和凝胶能力。
三、基于壳聚糖与海藻酸钠的改性聚合物的制备方法1. 壳聚糖与海藻酸钠的共混将壳聚糖和海藻酸钠按一定质量比例混合，经过溶液处理和高速搅拌，使两者充分交互吸附，形成均匀的混合物。
2. 化学交联反应通过引入交联剂，如乙二醇二醚、聚乙二醇二醇等，在壳聚糖与海藻酸钠的共混物中进行交联反应。
交联反应可以改善材料的力学性能和稳定性。
四、壳聚糖与海藻酸钠改性聚合物的结构表征1. 红外光谱分析利用红外光谱仪对改性聚合物进行测试分析。
在红外光谱图中，可以观察到壳聚糖与海藻酸钠引入的官能团和新的化学键。
2. 扫描电子显微镜（SEM）观察利用SEM对改性聚合物的表面形貌和微观结构进行观察。
通过SEM图像的分析，可以了解改性后聚合物的形貌和表面粗糙度。
五、壳聚糖与海藻酸钠改性聚合物的性能测试1. 吸水性能测试将改性聚合物样品放置于含水环境中，测量吸水量来评估其吸水性能。
结果表明，改性聚合物具有较好的吸水性能。
2. 力学性能测试通过拉伸试验测试改性聚合物的力学性能，如抗拉强度、断裂伸长率等。
实验结果显示，改性聚合物具有较高的抗拉强度和良好的可塑性。
壳聚糖改性技术的新进展烷基化、酰化以及接枝化改性
壳聚糖改性技术的新进展烷基化、酰化以及接枝化改性一、本文概述壳聚糖，作为一种天然多糖，因其独特的生物相容性、生物降解性和低毒性等特性，在医药、食品、农业、环保等领域具有广泛的应用前景。
然而，壳聚糖本身的溶解性差、机械性能不足等问题限制了其进一步的应用。
为了改善壳聚糖的性能，拓宽其应用领域，科研工作者们一直致力于壳聚糖改性技术的研究。
本文旨在全面综述近年来壳聚糖改性技术的新进展，特别是烷基化、酰化以及接枝化改性等方面的研究动态和成果。
本文将介绍壳聚糖的基本结构和性质，为后续改性技术的研究提供基础。
随后，将重点讨论烷基化、酰化和接枝化等改性方法的原理、操作步骤及其在壳聚糖改性中的应用。
通过对比不同改性方法的优缺点，分析改性后壳聚糖的性能变化及其在各个领域的应用前景。
本文还将展望壳聚糖改性技术的发展趋势，以期为未来相关研究提供参考和借鉴。
二、壳聚糖的烷基化改性壳聚糖的烷基化改性是一种重要的化学修饰方法，通过引入烷基基团，可以改变壳聚糖的水溶性、生物相容性和生物活性等特性。
烷基化改性通常包括烷基醚化、烷基酯化和长链烷基化等。
烷基醚化是指将壳聚糖上的羟基与烷基卤代物或硫酸酯进行反应，生成烷基醚衍生物。
这种改性方法可以提高壳聚糖在有机溶剂中的溶解性，同时保留其生物相容性和生物活性。
常用的烷基卤代物包括溴代烷烃和氯代烷烃，而硫酸酯则可以通过硫酸与醇的反应制备。
烷基酯化则是将壳聚糖上的羟基与酸酐或酰氯进行反应，生成烷基酯衍生物。
这种改性方法可以增强壳聚糖的热稳定性和化学稳定性，同时赋予其新的功能。
常用的酸酐包括乙酸酐和丙酸酐，而酰氯则可以通过相应的羧酸与氯气反应制备。
长链烷基化则是将长链烷烃基团引入壳聚糖分子中，以增加其疏水性和生物相容性。
这种改性方法通常使用长链烷基卤代物或长链烷基硫酸酯作为反应试剂，通过取代反应将长链烷基基团连接到壳聚糖分子上。
长链烷基化的壳聚糖衍生物在药物载体、生物医用材料等领域具有广泛的应用前景。
戊二醛交联壳聚糖树脂的性能表征及其吸附性能研究
纤 维 素
图 １ 甲壳 素 壳 聚 糖 和 纤 维 紊 的 结 构 式 比 较
１ 交 联 壳 聚 糖 树 脂 的 制 备
１ １ 实 验 材 料 及 仪 器 ．
为壳聚糖 改性 的基 础 。壳 聚糖是 由天然生 物材 料
衍生 制得 ， 具有 很好 的吸 附性 、 膜性 、 成 通透 性 、 成
纤性 、 毒性 、 无 抗菌 性 和生 物可 降解性 等诸 多优 良
特性 ， 可广 泛 应用 于化 工 、 保 、 织 、 学 医药 、 环 纺 医 食 品加工 、 日用 化 妆 品 等领 域 。本 文 选 用 戊 二 醛
染料 的吸 附性 能 。
３５ （ ． 质量 浓度 ） 的壳 聚糖 溶 液 ， 分搅 拌使 其完 充
收 稿 日期 ：０ ０ ０ ～ ３ ２ １—６１
全 溶解 。向溶 液 中加 入一 定 量 １ 的 乙酸 乙酯 致 孔 剂 ， 拌 均 匀 ， 在 ６ ℃ 条 件 下 加 入 适 量 的体 搅 再 ０
９ ℃ 固化 ２ｈ Ｏ 。水洗 至 中性 ， 晾干 后研 磨 ， 存 备 保
用。
的 壳 聚 糖 树 脂 微 球 的粒 径 分 布 较 为 均 匀 ， 约 大 ９ 的壳 聚 糖 微 球 的 粒 径 范 围分 布 在 ５ ～ １ ０ ０／ ９ ６ Ｏ ０ ｍ 范 围内 。树脂 表 面 凹 凸 不 平 ， 微 球 呈 多 孔 且 状， 因而极 大地增加 了其 比表 面积 ， 这是 壳 聚糖树 脂具 备优 良吸附性 的基 础 。
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壳聚糖改性及其吸附性能研究
【摘要】：本文研究了改性壳聚糖对重金属离子Cu~(2+)、Cr~(6+)、
Ni~(2+)、Co~(2+)的吸附性能。首先，通过正交实验确定壳聚糖与
NH_4CNS和ClCH_2COOH反应的最佳条件为：配比1：1.2：1.2；
温度30℃；时间3h，合成水溶性的硫脲乙酸壳聚糖(NCTS)。然后，
以环氧氯丙烷(ECH)为交联剂，通过实验确定最佳交联条件为：交联
剂用量0.7ml/gCNCTS；时间8h，合成水不溶性的CNCTS。最后，
本文从吸附容量、吸附动力学、吸附等温线、介质酸度、吸附选择性
和吸附剂再生等六方面研究了吸附剂对重金属离子的静态吸附性能。
实验表明：①CNCTS不适合处理含氧化性物质的废水。②CNCTS对
Cu~(2+)、Ni~(2+)的吸附容量下降，分别为2.39mmol/g和1.47mmol/g，
对Co~(2+)的吸附容量由于新官能团的存在显著上升，达到
3.1mmol/g。③CNCTS对Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)的吸附均遵循
Langmuir等温方程，且其吸附速度比壳聚糖吸附速度快。④吸附剂
对金属离子的吸附为放热反应。⑤吸附剂CNCTS在Cu~(2+)、
Ni~(2+)、Co~(2+)共存时能选择吸收Cu~(2+)；在Ni~(2+)、Co~(2+)
共存时能选择吸收Co~(2+)。⑥吸附剂CNCTS可再生。【关键词】：
壳聚糖改性吸附重金属
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：X703
【目录】：中文摘要6-7Abstract7-8一.文献综述8-191壳聚糖简介
8-91.1国内外研究概况81.2来源和市场8-92壳聚糖制备9-102.1“三
脱”工艺9-102.2共生法在壳聚糖制备中的应用102.3微波法在壳聚糖
制备中的应用103性质10-173.1物理性质10-123.1.1一般物理性质
10-113.1.2结构特征113.1.3重要参数11-123.2化学性质及其在水处理
中的应用12-173.2.1金属离子的吸附剂12-143.2.2对酸的吸附
14-153.2.3絮凝剂153.2.4化学改性15-174壳聚糖在其他方面的性质
和应用17-19二.实验目的和意义19-20三.实验方法20-251硫脲乙酸
壳聚糖的合成20-211.1材料及试剂201.2仪器和设备201.3实验方法
20-212交联21-222.1材料及试剂212.2仪器和设备212.3实验方法
21-223吸附性能研究22-253.1材料及试剂22-233.2仪器和设备233.3
实验方法23-25四.结果和讨论25-371反应方程式252产物结构的红
外光谱分析25-263接枝率或产率的确定264接枝反应的影响因素
26-304.1反应溶剂264.2反应配比26-274.3反应温度274.4反应时间
27-284.5正交实验28-305交联反应的影响因素30-315.1环氧氯丙烷
用量30-315.2交联时间316吸附性能的研究31-376.1吸附容量
31-326.2吸附动力学32-336.3吸附等温线33-356.4介质酸度的影响
356.5吸附选择性356.6吸附剂的再生35-37五.结论37-38参考文献
及著作38-41后记41 本论文购买请联系页眉网站。