交聯(lián)殼聚糖樹脂

前言

　　源于礦山開采、有色冶金、機械加工、儀表電鍍、重金屬鹽化工等行業(yè)的重金屬，通過各種渠道進入水體后，對人類會造成不同程度的危害。在不同工業(yè)過程之后產(chǎn)生的廢料、廢液中仍有一定的金屬含量，因而金屬離子的富集及回收問題日益受到廣大學(xué)者和研究人員的關(guān)注?！　娜芤褐谢厥战饘俚姆椒ㄓ须x子交換、液液萃取、膜過濾及吸附等方法，相比而言，吸附方法更適用于金屬的回收，因為其兼具廉價及高效的特點。在目前的金屬吸附劑中，存在著吸附效率低下、再生困難或生產(chǎn)成本高等問題。因而從經(jīng)濟及技術(shù)的角度來說，采用適宜的吸附劑用于富集回收貴金屬離子不失為一種經(jīng)濟可行的處理方法?！　ぞ厶钱a(chǎn)量豐富，無毒無害，是容易被生物降解的天然高分子化合物，而且其分子中的氨基、羥基等活性基團容易與金屬離子螯合，從而有效吸附金屬離子，因此符合廉價、高效的吸附劑的特點。但是殼聚糖的氨基在酸性溶液中易被質(zhì)子化，進而導(dǎo)致吸附劑的溶解流失，這使其應(yīng)用在一定程度上受到限制。而通過交聯(lián)，可以變殼聚糖原有的線型結(jié)構(gòu)為交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使其不溶于酸性介質(zhì)。但交聯(lián)作用由于發(fā)生在氨基、羥基分子活性部位，所以往往在交聯(lián)之后，盡管改善了殼聚糖的力學(xué)性能，但由于分子中的吸附活性點減少，往往也會導(dǎo)致殼聚糖對金屬離子的吸附性能下降。因此合成一種既有較好的機械強度，同時也有良好的吸附性能的金屬離子吸附劑，必將具有重要的意義。近幾十年來，甲殼素/殼聚糖產(chǎn)品的開發(fā)及其在醫(yī)藥、環(huán)境保護等領(lǐng)域應(yīng)用則使其足可以與纖維素相比，隨著其在不同領(lǐng)域中做出越來越多的貢獻，甲殼素已成為21世紀碳水化合物研究領(lǐng)域中最具研究開發(fā)價值的多糖?！　”緯饕榻B了用交聯(lián)方法合成殼聚糖樹脂的合成方法及其對金、鉑、鎳等金屬離子的吸附行為。　　全書共分為八章。第一章 介紹了甲殼素及殼聚糖的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)；第二、三章介紹了殼聚糖及交聯(lián)殼聚糖樹脂的應(yīng)用；第四章 介紹了交聯(lián)殼聚糖的交聯(lián)反應(yīng)特征；第五～八章介紹了幾種不同的新型交聯(lián)殼聚糖樹脂的合成及其對金屬離子的吸附性能。　　由于作者水平有限，加之編寫時間倉促，書中疏漏之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正?！　【幹摺　?009年5月

內(nèi)容概要

本書主要介紹了甲殼素及殼聚糖樹脂的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，殼聚糖及交聯(lián)殼聚糖樹脂的應(yīng)用，交聯(lián)殼聚糖的交聯(lián)反應(yīng)特征，以及幾種不同的新型交聯(lián)殼聚糖樹脂的合成及其對金屬離子的吸附特性。     本書適合殼聚糖生產(chǎn)和科研及相關(guān)人員使用，也適合高等院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生閱讀，并可作為相關(guān)專業(yè)研究生參考用書。

書籍目錄

1　甲殼素及殼聚糖的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)　1.1　甲殼素及殼聚糖的結(jié)構(gòu)　1.2　甲殼素及殼聚糖的物理性質(zhì)　　1.2.1　溶解特性　　1.2.2　分子量　1.3　甲殼素及殼聚糖的化學(xué)性質(zhì)　　1.3.1　甲殼素和殼聚糖的堿化　　1.3.2　交聯(lián)　　1.3.3　接枝共聚　參考文獻2　殼聚糖及其衍生物的應(yīng)用　2.1　交聯(lián)殼聚糖樹脂在食品工業(yè)中的應(yīng)用　　2.1.1　果汁的澄清　　2.1.2　酒的澄清　2.2　交聯(lián)殼聚糖樹脂在輕紡工業(yè)中的應(yīng)用　　2.2.1　造紙助劑　　2.2.2　載體　2.3　交聯(lián)殼聚糖樹脂在冶金工業(yè)中的應(yīng)用　2.4　交聯(lián)殼聚糖樹脂在生物工程中的應(yīng)用　　2.4.1　固定化酶　　2.4.2　蛋白質(zhì)的分離提純　2.5　交聯(lián)殼聚糖在醫(yī)藥工程中的應(yīng)用　　2.5.1　血液中毒素的吸附劑　　2.5.2　藥物載體　2.6　交聯(lián)殼聚糖樹脂在環(huán)保工業(yè)中的應(yīng)用　　2.6.1　酸的吸附　　2.6.2　染料的吸附　　2.6.3　化學(xué)形態(tài)分析　　2.6.4　工業(yè)廢水中金屬離子的吸附　參考文獻3　基于殼聚糖的金屬離子吸附劑　3.1　殼聚糖直接作為金屬離子吸附劑　3.2　交聯(lián)殼聚糖作為金屬離子吸附劑　　3.2.1　直接與交聯(lián)劑進行交聯(lián)　　3.2.2　分子印跡法　3.3　交聯(lián)殼聚糖衍生物對金屬離子的吸附　3.4　交聯(lián)殼聚糖的合成方法　　3.4.1　微球法交聯(lián)殼聚糖　　3.4.2　模板法交聯(lián)殼聚糖　　3.4.3　微波法交聯(lián)殼聚糖　參考文獻4　殼聚糖的交聯(lián)反應(yīng)特征　4.1　概述　4.2　交聯(lián)殼聚糖的合成反應(yīng)過程　　4.2.1　主要儀器及試劑　　4.2.2　殼聚糖的溶解及性質(zhì)測定　　4.2.3　環(huán)硫氯丙烷的制備　　4.2.4　交聯(lián)殼聚糖樹脂的合成及交聯(lián)度的測定　　4.2.5　合成反應(yīng)條件的優(yōu)化　4.3　殼聚糖的性質(zhì)及其溶液濃度　　4.3.1　殼聚糖的黏均分子量　　4.3.2　殼聚糖溶液的濃度　4.4　交聯(lián)殼聚糖樹脂的合成工藝條件　　4.4.1　紅外光譜表征　　4.4.2　合成樹脂的最佳工藝條件　4.5　合成反應(yīng)動力學(xué)　　4.5.1　合成特征的模型確定　　4.5.2　合成機理的模型確定　　4.5.3　溶液初始濃度及剩余濃度的確定　　4.5.4　交聯(lián)反應(yīng)速率常數(shù)和活化能的確定　　4.5.5　交聯(lián)反應(yīng)的行為與機理探討　參考文獻5　環(huán)硫氯丙烷交聯(lián)殼聚糖樹脂的吸附性能　……6　金模板交聯(lián)殼聚糖樹脂的合成及其對金的吸附性能7　甲醛?環(huán)硫氯丙烷微球交聯(lián)殼聚糖的合成及吸附性能8　戊二醛鎳模板交聯(lián)殼聚糖的合成及其吸附性能參考文獻

章節(jié)摘錄

　　2　殼聚糖及其衍生物的應(yīng)用　　2.1　交聯(lián)殼聚糖樹脂在食品工業(yè)中的應(yīng)用　　殼聚糖在食品工業(yè)的應(yīng)用中，占有重要的地位。國內(nèi)外大量研究證明殼聚糖是無毒的，美國食品與藥物管理局（FDA）已批準其為食品添加劑。交聯(lián)殼聚糖具有比殼聚糖更穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，但是由于在制備過程中添加了其他化學(xué)成分，所以在食品工業(yè)中使用時必須考慮到食品安全問題。目前，將交聯(lián)殼聚糖樹脂應(yīng)用在食品工業(yè)中的報道較少，主要集中在液體的處理上，如果汁和啤酒的澄清。　　2.1.1　果汁的澄清　　我國水果資源豐富，其中蘋果產(chǎn)量居世界第一，柑橘產(chǎn)量居世界第三，梨、桃等產(chǎn)量均名列世界前茅。然而與此形成鮮明對比的是，我國雖人口眾多，果汁飲料的消費量卻較低，人均年消費量還不到1kg，是世界平均水平的1/10，發(fā)達國家平均水平的1/40?！　∪绻凑帐澜缙骄M量計算，我國果汁飲料的市場容量應(yīng)為910萬噸，這表明，果汁飲料在我國仍有巨大的發(fā)展空間?！　‰S著人們生活水平的提高，人們在對果汁需求量日益增多的同時，對其質(zhì)量與安全的要求也愈來愈高。果汁的透光率、色值、濁度及農(nóng)殘是衡量果汁質(zhì)量與安全的關(guān)鍵指標。根據(jù)我國果品清汁的行業(yè)標準，果汁澄清液的生產(chǎn)要求主要有：①果汁澄清透明，而且具有原果汁固有的風(fēng)味，無異味；②去除引起果汁變渾濁、變質(zhì)的組分，保留果汁中的營養(yǎng)成分和芳香物質(zhì)。果汁中含有大量的果膠、鞣質(zhì)、纖維素、淀粉等大分子以及單寧、蛋白質(zhì)的配合物等，這些物質(zhì)在汁液中進行緩慢的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致果汁在加工和儲藏、銷售期間變色、變渾。因此，果汁澄清的效果直接影響到制品的透光率、黏度和沉淀等主要理化指標。

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