堿性氨基酸改性殼聚糖螯合樹脂的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、本文首先對殼聚糖粗品進(jìn)行脫乙酰處理，并且得到脫乙酰的最優(yōu)工藝，具體的操作過程就是將殼聚糖粗品置于10g/L NaOH濃溶液中，110℃高溫處理4h后，洗凈干燥，制得脫乙酰度達(dá)到86.4％的殼聚糖。另外，討論了脫乙酰度對殼聚糖吸附Cu2+和Ni2+的影響，結(jié)果表明，隨著殼聚糖脫乙酰度的增加，殼聚糖對這兩種重金屬離子的吸附性越好。然后研究了殼聚糖對Cu2+和Ni2+的吸附性，分別討論了時間和用量對去除率的影響。結(jié)果表明，當(dāng)殼聚糖的用量是1.

2、5g時，對50ml的25g/L的重金屬溶液的去除率達(dá)到最大值，且前10min內(nèi)去除率呈線性增加，吸附20min后趨于平衡。殼聚糖吸附Cu+和Ni2+的去除率分別為58.94％，50.21％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沸石、活性炭、硅藻土對Cu2+和Ni2+的去除率，且無選擇性。吸附結(jié)果證明，殼聚糖對Cu2+和Ni2+的吸附相對于沸石、活性炭、硅藻土存在巨大的優(yōu)勢。
　　為提高殼聚糖對重金屬離子的螯合性及微生物穩(wěn)定性，以殼聚糖(CS)為基體，在縮合劑

3、1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)，偶聯(lián)劑N-羥基-丁二酰亞胺(NHS)的存在下，將L-精氨酸固載到CS大分子上，制備出一種天然高分子基重金屬螯合材料，L-精氨酸接枝殼聚糖CS-L-Arginine(CA)。深入探討了接枝機(jī)理，并先通過單因素實(shí)驗(yàn)，再由三因子三水平篩選出了最優(yōu)的接枝工藝。通過元素分析、紅外光譜(FT-IR)、拉曼光譜(RAM)和X-射線衍射(XRD)、核磁共振(13CNMR)和掃描電鏡(SEM)表

4、征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)組成。并采用坂口反應(yīng)和結(jié)合凱氏定氮法測定了產(chǎn)物的接枝率GR。結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)物物質(zhì)的量比為nCS∶nArg∶nEDC=1∶1∶1，nEDC∶nNHS=1∶1，反應(yīng)時間12小時，體系pH=5.5時，接枝率(GR)可達(dá)17.05％。通過調(diào)整反應(yīng)物投入比，可以制備出接枝率不同的接枝產(chǎn)物。吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示CA（GR=17.05％）對溶液中Cu2+和Ni2+離子的去除率與CS相比顯著提高，分別達(dá)到75.36％和68.42％。CA的抗

5、菌性較CS也顯著增強(qiáng)，GR為17.05％的CA幾乎完全抑制了大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長。
　　殼聚糖在接枝精氨酸之后，分子結(jié)構(gòu)中由于含有大量氫基、氨基及部分乙酰氨基等電負(fù)性基團(tuán)，在分子內(nèi)及分子間存在大量氫鍵，由于這些氫鍵和分子間范德華力的存在，CA長鏈間形成了非共價結(jié)合的聚集體，所以其成膜性很好。本文先對溶液成膜工藝進(jìn)行了研究，最后確定以2％的冰乙酸溶液為分散劑、以山梨醇為增塑劑，CA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％。并對涂膜法所使用底物進(jìn)行