壳聚糖对金属离子吸附性能改性的研究进展.pdf

第卷第期化工时刊
199Vol.19,No.9
2005年9月ChemicalIndustryTimesSep.9.2005
壳聚糖对金属离子吸附性能
改性的研究进展

张鸿雁刘星生黄国林
(东华理工学院应用化学系,江西,抚州344000)

摘要壳聚糖以其优良的理化性质和吸附特性在工业废水处理中已得到广泛的应用。目前对壳聚糖进行化学改性
已经成为壳聚糖开发研究的热点。本文结合国内外研究成果对壳聚糖吸附金属离子性能的改性进行了评述和展望。
关键词壳聚糖化学改性吸附

ProgressinAdsorptivityModificationofChitosanforMetalIons

ZhangHongyanLiuXingshengHuangGuolin
(DepartmentofappliedChemistry,EastChinaInstituteofTechnology,JiangxiFuzhou344000)

AbstractChitosanhasbeenwidelyappliedontheindustryofeffluenttreatmentowingtoitsgoodadsorptivecharacters
andchemicalproperties.Presentlythechemicalmodificationofchitosanhasbeendiscussedextensively.Accordingtothere2
searchaboutchitosanadsorbingmetalionsathomeandabroad,thecommentandprospectwasconsideredinthispaper.
Keywordschitosanchemicalmodificationadsorption

近年来,壳聚糖吸附能力的改性研究已引起各国研究的热点。①交联和物理方法并用先将壳聚糖制
学者的关注,并进行了有益的探索,提出了许多行之成多孔小球再与戊二醛进行交联,可大大提高其吸附
有效的改性方法。能力和应用范围。例如,把壳聚糖包敷在多孔渗水硅
珠上再与戊二醛交联或者在交联的过程中加入致孔
1壳聚糖吸附性能的改性
剂,对金属离子吸附均可达到较好的效果。②先交联
1.1交联法后修饰黄金明等[1]发现用戊二醛交联、甲醛修饰制备
交联法是壳聚糖化学改性中最普遍的一种方法,的壳聚糖吸附剂,在酸性条件下对Pd(Ⅱ)有较大的
壳聚糖可通过双官能团的醛或酸酐等进行交联,交联吸附能力:而以三聚氯氰为活化剂,分别用二甲胺和
的位置可发生在氨基与氨基或羟基与氨基或羟基与三甲胺修饰对Cu(Ⅱ)的吸附容量更大:要想对多种
羟基之间,交联的能使产物的化学性质稳定,螯合能离子进行吸附,可以先还原再酰化,用甲醛和氢硫基
力更强。用传统的交联剂如戊二醛、甲醛、环氧氯丙醋酸酰化形成的乙缩醛树脂,可以选择性吸附Ca
烷等交联壳聚糖的研究已经取得进展,但对金属离子(Ⅱ)。③先修饰后交联先交联后修饰过程容易造成
吸附还不够理想,需要进一步改进,目前主要有以下活性基团被破坏,吸附能力下降,选择性低等,有人尝
几种改进方式。试先修饰后交联的方法。张延安等[2]用Cu(Ⅱ)对壳
1.1.1传统戊二醛交联法改进聚糖的螯合基团进行保护后,再与戊二醛交联,制得
壳聚糖与戊二醛发生交联反应是一种应用广泛整合基团得到保护的戊二醛—壳聚糖树脂,利用该树
的交联改性方法,而传统法改进的戊二醛交联是新近脂对含有Pb(Ⅱ)的溶液进行静态吸附实验,结果表

收稿日期:2005-04-04
作者简介:张鸿雁(1979～),女,硕士生,研究方向:环境科学E-mail:[e-mail]

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张鸿雁等壳聚糖对金属离子吸附性能改性的研究进展20051Vol119,No19化工时刊

明,吸附容量达到5417mg/g(干树脂):林友文等[3]先溴苯—冠醚交联由于溴苯—冠醚和金属离子形成配合
用氯乙酸修饰壳聚糖,再与戊二醛交联,制备阳离子物的稳定性与冠醚环大小有关,不同大小的冠醚环又可
树脂,5min内对Cu(Ⅱ)的吸附趋于平衡,吸附容量为以选择性配合不同半径的金属离子,因而在壳聚糖分子
92122mg/g,再生重复使用6次,吸附容量基本不变;上交联各种溴苯—冠醚可以大大提高壳聚糖对重金属
用其他方法修饰,如壳聚糖包埋磁流体,对稀土离子离子的吸附容量及选择性。TangYu-rong等[7]用壳聚
进行吸附,吸附率可达到99%。糖与4,4’-二溴苯—18冠—6(Br-DBC)和4,4’-二溴
1.1.2传统环氧氯丙烷法改进二苯并18冠—6冠醚反应制得冠醚交联壳聚糖树脂,对
戊二醛本身不含有与金属离子结合的基团,且价Ca(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)吸附能力较大,选择性较高。③