壳聚糖水热交联炭材料研究
2014-03-18张文龙马儒超周志伟韩琪胜
江西化工 2014年1期
关键词:壳聚糖
张文龙 马儒超 周志伟 韩琪胜
(东华理工大学,江西 南昌 330013)
1 壳聚糖
壳聚糖(Chitosan, CTS)又称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖,是一种天然高分子化合物,由甲壳素经脱乙酰处理制备而成。壳聚糖是目前为止唯一发现的天然碱性多糖,具有线性共聚高分子的材料结构,其链上氨基、羟基能交联形成具有类似网状结构的笼形分子对金属离子起稳定的配位作用[1]。壳聚糖因氨基易质子化而溶于酸性溶液,一般实际应用中需经过改性和交联来改变材料的溶解性,制备出耐酸碱的材料[2]。
通过交联的方法可以使壳聚糖具有许多优点,如可以制备具有不同结构形状的吸附材料(凝胶,微球,膜,纤维等)并能改变其机械强度,可以在酸性,碱性或有机溶剂中使用,具有耐高温性。交联壳聚糖在吸附过程中还有以下优势:(1)吸附速度更快,由于交联壳聚糖有较好的溶胀性能,吸附网络扩张后利于金属离在材料内部的扩散。(2)交联壳聚糖易于改性接枝,可通过在表面接枝不同的官能团提升吸附性能。(3)交联壳聚糖的吸附行为受溶液pH值的影响较小,适用于低放废液苛刻的酸性环境。但是,随着壳聚糖交联度的增加,吸附容量会相应减少,在高交联度的情况下其溶胀性能大幅下降并阻碍整个吸附过程,交联剂的使用在整个工艺中尤为重要。
Pang[3]采用壳聚糖包覆凹凸棒石复合材料研究其对溶液中铀酰离子的去除效果,实验表明吸附行为符合准二级动力学模型,吸附容量有所提升,壳聚糖对吸附过程有促进效果。……
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