张辉，江健平，李静，李由，周亮，高慧，刘盛全

(安徽农业大学林学与园林学院，合肥230036)

水凝胶广泛应用于医药、细胞分离与组织培养、固定化酶及环境污染处理等领域，其制备方法、性质研究及应用引起了人们的极大重视[1-3]。壳聚糖是一种独特的聚阳离子高分子材料，其来源丰富、可生物降解且具有生物相容性，可作为优良的水凝胶原料。其水凝胶尤其是对金属离子、蛋白质、染料等具有较好的吸附作用[4-6]，已在污水处理领域得到广泛应用。近年来，将壳聚糖与亲水性的乙烯基单体如丙烯酸等结合，提高吸水性，进一步提升污水处理能力更是研究热点[7-8]。然而，这种结合通常需要接枝共聚等手段，经过繁琐耗时的反应和提纯等过程，且所用试剂通常有毒，因此在实际应用中仍有诸多限制[9-10]。

研究发现，无机纳米材料可作为物理交联剂用于水凝胶的制备，如锂皂石、二氧化硅等作为交联剂均有报道[11]。同时，纳米半导体光催化反应能在常温下利用光能催化氧化分解有机物[12-13]，是治理各种有机污染物的一种重要方法。其中，二氧化钛(TiO2)具有无毒、化学性质稳定的特点，已成为光催化反应中最常用的催化剂[14]。

但由于纳米TiO2易团聚，造成光生电子和空穴易复合，使光催化活性不佳，应用受到限制[15]，因此后续大量的研究工作集中在如何避免电子-空穴的快速重合。已有研究发现电子-空穴的分离效率与无机材料表面的羟基、氨基等基团的数量有关[16]，羟基、氨基等基团越多，电子-空穴分离效果越好，主要原因可能是这些基团易与电子、空穴结合，如带负电荷的羟基易与空穴结合，而带正电荷的氨基易与电子结合，从而可有效实现空穴与电子的分离[17-19]。……