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壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶的制备与表征
土壤污染是目前全球面临的严峻环境问题之一。为了有效地修复受污染的土壤，许多新型材料被开发并应用于土壤修复中。其中，水凝胶材料因其具有良好的水吸附性和控制释放性能，已经成为研究热点。本文研究了壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶的制备方法及其性质。
1.材料和方法
1.1.材料
壳聚糖β
甘油磷酸钠
甲基丙烯酸甲酯
N，N-二甲基乙酰胺
2-羟基-4’-甲基联苯酚
氯化铁
1.2.方法
1.2.1.壳聚糖β的制备
壳聚糖β的制备采用醋酸-硝酸法。将壳聚糖加入硝酸中，反应8小时后加入醋酸中进行反应。反应结束后，用乙醇洗涤、离心、干燥得到壳聚糖β。
1.2.2.壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶的制备
将壳聚糖β和甘油磷酸钠按一定比例（3：1）混合，加入甲基丙烯酸甲酯、N，N-二甲基乙酰胺和2-羟基-4’-甲基联苯酚。反应4小时后，加入氯化铁，再经过异丙醇洗涤、离心、干燥得到壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶。
1.3.表征
对壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶进行了SEM、FTIR、TG和DSC分析。同时，测定了壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶的吸水性能和去除Cu2+的效果。
2.结果与分析
2.1.SEM表征
SEM结果表明，壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶为球形颗粒；颗粒的表面具有微孔结构，孔径大小在10-100nm之间。
2.2.FTIR表征
FTIR分析表明，壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶中，COOH和PO4的IR峰强度明显增强，表明壳聚糖β和甘油磷酸钠之间发生了酯化反应。
2.3.TG和DSC表征
TG结果表明，壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶的热稳定性好，表现出良好的热重性能。DSC结果表明，壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶在37℃以上的温度下，开始解离形成自由基，引起凝胶的收缩和溶解。
2.4.吸水性能
壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶的吸水性能表现为温敏性，它能够在低温下保持稳定的形态，一旦温度升高，就可以迅速吸水膨胀形成凝胶。吸水性能与凝胶内部的孔径大小有关，孔径越大，吸水性能越好。
2.5.去除Cu2+的效果
实验结果表明，壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶对Cu2+具有较好的去除效果，去除率达到79%。
3.结论
本研究成功合成了壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶，并对其进行了表征。结果表明，壳聚糖β-甘油磷酸钠温敏性水凝胶具有良好的吸水性能和去除Cu2+的效果，可作为一种新型的土壤修复材料应用于污染土壤的修复中。