新型交联壳聚糖树脂制备及其对苯甲酸的吸附行为研究
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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。
离子交换与吸附, 2005, 21(5): 452 ~ 460ION EXCHANGE AND ADSORPTION文章编号:1001-5493(2005)05-0452-09交联壳聚糖树脂吸附Co2+的机理研究*袁彦超1朱再盛2**章明秋11 中山大学材料科学研究所, 广州5102752 广东药学院药学系, 广州510224摘要:研究了甲醛、环氧氯丙烷交联壳聚糖 (AECTS) 对Co2+的吸附热力学行为,用FTIR、WXRD对吸附产物进行了结构表征,并研究了溶液中介质种类的不同对Co2+吸附量的影响。
结果表明:AECTS主要以配位吸附和物理吸附形式吸附Co2+;树脂与Co2+配位后,结晶度下降;AECTS对Co2+的吸附行为同时符合Freundlich模型和Langmuir模型;吸附为自发的、放热的熵减小过程;不同介质对树脂吸附Co2+的影响大小顺序为HCl>CdCl2>MgCl2>NaCl,前两者使吸附量减小,后两者使吸附量增加,作用机理相差较大。
关键词:交联壳聚糖;Co2+;吸附机理;介质中图分类号:O641.4 文献标识码:A1 前言壳聚糖作为甲壳素的脱乙酰产物,不仅来源丰富,且具有生物活性、生物亲和性及生物降解性,是制备有机功能材料的首选原料,是一种潜在的环境材料[1]。
壳聚糖由于其分子链结构中含有大量带孤对电子的活性基团(-NH2、-OH),可与多种金属离子配位形成金属配合物,在废水处理、金属催化剂等应用领域有诱人前景。
壳聚糖-Co配聚物具有载氧功能,并使分子氧活化,因而可作为氧化反应的催化剂[2,3]。
壳聚糖作为金属离子的吸附剂或是催化剂载体,其结构及形态都是影响其功能发挥的重要因素。
有利于其循环使用的结构必将带来更高的效率。
但这方面的研究少见报道。
本实验室采用壳聚糖为原料、甲醛为预交联剂、环氧氯丙烷为交联剂通过反相悬浮交联法制备出耐酸性能好、吸附能力强、机械强度好、孔隙率较高的新型微球状壳聚糖树脂(AECTS),解决了壳聚糖耐酸性能差、吸附能力弱等缺点[4],并可循环应用。
交联壳聚糖的制备及对铅离子的吸附作用
交联壳聚糖的制备及对铅离子的吸附作用
随着工业化的发展和城市化进程的加速,环境问题越来越受到人们的关注。
其中,重金属污染是环境问题中的一个重要方面。
铅是最常见的重金属之一,它对环境和人体健康都有很大的阻碍和伤害,因此,开发一种高效的铅离子吸附剂十分必要。
交联壳聚糖被认为是一种高效的吸附材料,下面将详细介绍其制备方法及对铅离子的吸附作用。
交联壳聚糖的制备方法:
首先,将壳聚糖转化为水溶性物质,然后加入交联剂,如四甲基二乙烯三胺,进行交联反应。
最后,将反应产物进行洗涤、干燥即可得到交联壳聚糖。
交联壳聚糖对铅离子的吸附作用:
交联壳聚糖的主要吸附机制是通过静电作用、化学吸附和配位作用。
在这些机制中,静电作用是最主要的吸附机制。
化学式:(C6H11O5N)n
交联壳聚糖通过吸附剂表面上的所带电荷(阳离子或阴离子),会产生电荷相互作用。
铅离子在水溶液中通常以Pb2+或Pb4+的形式存在。
这两种离子与电荷相反的阳离子和阴离子均发生作用,因此,交联壳聚糖可以有效地吸附铅离子。
此外,由于交联壳聚糖的空间结构相对稳定,与其它吸附材料相比,其可重复使用次数较为突出,具有较好的经济效益。
总之,交联壳聚糖作为一种有效的重金属吸附剂,具有一定的理论和实践价值。
通过标准化的制备方法,可以生产出高品质的交联壳聚糖吸附材料,从而达到对铅离子的高效吸附和清除的目的。
未来,我们也应研究和开发出更多新型的吸附剂,以应对环境问题的挑战。
壳聚糖的制备与应用研究正文:壳聚糖是一种天然高分子材料,具有生物相容性、生物降解性和无毒性等优良特性。
近年来,随着人们对生物材料的需求不断增加,壳聚糖的制备与应用也逐渐引起了人们的关注。
一、壳聚糖的制备方法1.壳聚糖的提取方法壳聚糖一般从海产品中提取,其主要方法是酸解法和碱解法。
其中酸解法是通过盐酸或硝酸将贝壳中的碳酸钙酸解,再经过多次洗涤、筛选和干燥等步骤提取壳聚糖。
碱解法则是利用强碱溶液将贝壳中的碳酸钙转化为氢氧化钙,再经过多次洗涤、加酸和干燥等步骤提取壳聚糖。
两种方法各有优缺点,具体选择还需根据实际情况进行考虑。
2.壳聚糖的化学修饰方法壳聚糖的化学修饰方法主要包括烷基化、磺化、酯化、羟基化等。
烷基化是将壳聚糖表面的氨基进行烷基化反应,使其在水中具有更好的分散性和稳定性;磺化则是通过磺酸化反应将壳聚糖表面的氨基转化为磺酸基,以增强其亲水性和离子交换能力;酯化则是利用酸酐基将壳聚糖中的羟基进行酯化反应,以增强其功能性。
羟基化则是在壳聚糖分子上引入羟基,以增强其亲水性和生物活性等方面的性能。
二、壳聚糖的应用研究1.壳聚糖在医药领域的应用壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性,在医药领域中有广泛的应用。
例如,壳聚糖可以用于制备药物缓释剂、口腔贴片、骨修复材料、组织工程等。
此外,壳聚糖还可以作为药物的辅料,用于增加药品的稳定性和生物可利用性。
2.壳聚糖在食品领域的应用壳聚糖在食品领域中也有广泛的应用。
例如,壳聚糖可以用于制备食品包装材料、保鲜剂、食品加工助剂等。
壳聚糖具有良好的生物降解性和生物相容性,不会对人体造成危害,因此在食品包装领域中具有巨大的潜力。
3.壳聚糖在环保领域的应用壳聚糖具有良好的生物降解性和生物相容性,在环保领域中也有广泛的应用。
例如,壳聚糖可以用于制备水处理剂、土壤修复剂等。
此外,壳聚糖还可以用于制备生物降解塑料、生物柴油等环保材料,可以有效地减轻环境污染和资源消耗。
总结:壳聚糖是一种具有广泛应用前景的天然高分子材料。
交联壳聚糖磁性微球的制备及其对金属离子的吸附性能
交联壳聚糖磁性微球的制备及其对金属离子的吸附性能
摘要:以碳包铁作磁核,环氧氯丙烷作交联剂,通过反相悬浮交联法制备交联壳聚糖磁性微球,研究磁性微球对Cu2+和Pb2+的吸附性能和吸附机理.结果表明:磁性微球对Pb2+和Cu2+的吸附量分别为72.0mg·g-1和48.3mg·g-1,磁性微球具有不易流失,易再生的特点.作者:韩德艳蒋霞谢长生HAN De-yan JIANG Xia XIE Chang-sheng 作者单位:韩德艳,HAN De-yan(华中科技大学材料科学与工程学院,武汉,430074;湖北师范学院化学与环境工程系,黄石,435002)
蒋霞,JIANG Xia(湖北师范学院化学与环境工程系,黄石,435002)
谢长生,XIE Chang-sheng(华中科技大学材料科学与工程学院,武汉,430074)
期刊:环境化学ISTICPKU Journal:ENVIRONMENTAL CHEMISTRY 年,卷(期):2006, 25(6) 分类号:X7 关键词:交联壳聚糖磁性微球吸附铜离子铅离子。
交联球形壳聚糖树脂制备与吸附性能研究近年来,由于环境污染日益严重,人们开始关注环境污染物,特别是有机污染物的控制和净化。
传统的净化方法,如水处理、热处理和化学处理方法的应用,存在一些问题,例如高投资、大能耗、危险性等。
鉴于此,将高分子材料与研究者投入净化技术的凝聚力和活性空间的发展形成了新的催化领域。
其中,聚糖树脂是一类重要的多孔性有机材料,具有优异的吸附性能,可以有效地在水中去除有机污染物,广泛应用于水处理、环境保护和废水处理等领域。
作为多孔性材料,聚糖树脂的性能取决于其形貌和结构,通过这两种参数来提高其吸附性能。
在目前,聚糖树脂主要包括块状和球状。
然而,由于球状聚糖树脂的表面积相对于块状聚糖树脂更大,表面吸附作用更加明显。
因此,研究者设计并制备了由球形聚糖树脂交联的球形壳聚糖树脂,以提高其吸附性能。
本文的目的是研究由球形聚糖树脂交联的球形壳聚糖树脂的制备方法,以及其吸附性能。
球形壳聚糖树脂是由甲基红和月桂酸丙烯酯(MAP)共聚交联制备聚糖树脂球形壳。
结果表明,在优化的合成条件下,球形壳聚糖树脂的球状形貌一致,尺寸相对稳定,外表较光滑,聚酯层覆盖度高,表面硬度和抗弯曲强度也较高。
此外,球形壳聚糖树脂的表面积和孔容也有了显著改善。
此外,球形壳聚糖树脂的吸附性能也经过了研究。
研究表明,在室温下,球形壳聚糖树脂具有较好的吸附性能,吸附量高达81.7%,比传统的聚糖树脂高出50%。
由此可见,球形壳聚糖树脂具有良好的吸附性能,能够有效地吸附污染物,提高水体的净化效率。
综上所述,本文研究了球形壳聚糖树脂的制备方法和吸附性能,研究结果表明,球形壳聚糖树脂具有良好的制备性能,并具有优异的吸附性能,可以有效地解决污染物问题。
此外,未来研究中可以进一步改进球形壳聚糖树脂的结构,考虑其在应用过程中的可行性及经济性,以实现更好的回收率和使用效率。
在总结中,研究者利用月桂酸丙烯酯(MAP)交联制备了由球形聚糖树脂组成的球形壳聚糖树脂,其表面积和孔容得到显著改善,同时在室温下具有较强的吸附性能,有望在环境净化领域得到社会的广泛应用。
甲醛、环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂的制备及性能研究一、研究背景和意义随着社会经济的快速发展,人们对于环境保护和生态建设的要求越来越高。
甲醛、环氧氯丙烷(ECH)等有机污染物在工业生产、家居装修、医疗保健等领域的应用日益广泛,但同时也对环境和人体健康产生了严重的潜在危害。
为了减少有机污染物对人体健康的影响,降低环境污染,科学家们一直在寻找有效的治理方法和技术。
交联壳聚糖作为一种新型的环境友好型材料,具有生物相容性好、生物降解性强、吸附性能优越等特点,因此在甲醛、ECH等有机污染物的吸附和去除方面具有广泛的应用前景。
目前关于甲醛、ECH交联壳聚糖树脂的制备及其性能的研究已取得了一定的进展,但仍存在一些问题亟待解决。
例如现有的合成方法中往往需要使用有毒有害的化学试剂,导致产物的环境安全性受到质疑;同时,由于缺乏对交联壳聚糖树脂结构和性能的综合评价体系,限制了其在实际应用中的推广。
因此本研究旨在通过优化合成条件,提高甲醛、ECH交联壳聚糖树脂的产率和纯度;通过对交联壳聚糖树脂的结构和性能进行表征,为进一步优化其应用提供理论依据。
本研究的意义主要体现在以下几个方面:首先,通过优化合成条件,提高甲醛、ECH交联壳聚糖树脂的产率和纯度,有助于降低生产成本,提高资源利用效率;其次,通过对交联壳聚糖树脂的结构和性能进行表征,为其在实际应用中的推广提供理论依据;本研究将有助于揭示甲醛、ECH等有机污染物在交联壳聚糖上的吸附机理,为后续的污染控制和治理提供科学依据。
1.1 甲醛、环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂的制备方法甲醛和环氧氯丙烷(ECH)是两种常用的交联剂,它们可以通过自由基聚合反应生成具有交联性能的壳聚糖。
本研究中我们采用自由基聚合法制备甲醛和环氧氯丙烷交联壳聚糖树脂。
首先将甲醛和环氧氯丙烷分别溶于适当的溶剂中,如二甲苯或甲醇。
然后在反应釜中加入一定量的壳聚糖溶液,以及引发剂(如过硫酸钾或过硫酸铵)。
接下来通过加热反应釜,使甲醛和环氧氯丙烷在适当条件下发生自由基聚合反应。