吕浩永， 赵亚菲， 胡静荣， 张慧娟*

(中南民族大学化学与材料科学学院，湖北武汉 430074)

壳聚糖(CTS)是一种安全、环保的天然高分子材料，因其分子结构中具有大量的氨基和羟基，使其可通过静电、氢键和配位作用吸附多种金属离子。此外壳聚糖良好的生物亲和性和可降解性，使其在环境有害金属检测及污染处理中具有独特的优势[1 - 4]。固体壳聚糖在酸性条件下能表现出较好的吸附性，但在酸性溶液中壳聚糖上的氨基易质子化造成溶解度增加，不利于回收再利用[5]。交联改性常用于降低壳聚糖的溶解性、结晶度和提高其机械强度，但交联剂会占据部分活性位点，导致交联后壳聚糖上氨基和羟基的数量减少，使其吸附能力降低。较为常用的交联剂，例如戊二醛、乙二醛和乙二醇二缩水甘油醚等还具有一定的毒性，有害健康[6 - 9]。因此，改变壳聚糖基材料制备方法对扩展壳聚糖应用领域具有重要意义。无机材料因其强度高、耐磨损及特有的物理性质等特点，可以有效改善壳聚糖的物理机械性能。目前已经报道的有壳聚糖与坡缕石、膨润土等天然无机矿物复合的材料，还有与石墨烯、沸石A、二氧化钛和硅胶等的无机有机复合材料，这些复合材料在吸附染料及有害金属处理等方面显示出良好性能[10 - 15]。硅胶无机材料的前驱体硅氧烷在酸性条件下能够与壳聚糖溶液均匀混合，形成溶胶凝胶，易于得到两相分散均匀的复合材料。另一方面，硅胶材料同样具有生物相容性好且稳定性好等特点，因此发展壳聚糖硅胶复合材料在环境、生医及化工等领域的应用更具前景。……