| 词条 | 交联壳聚糖树脂 |
| 释义 | 本书主要介绍了甲壳素及壳聚糖树脂的性质和结构，壳聚糖及交联壳聚糖树脂的应用，交联壳聚糖的交联反应特征，以及几种不同的新型交联壳聚糖树脂的合成及其对金属离子的吸附特性 图书信息书 名: 交联壳聚糖树脂 作 者：党明岩，张延安，王娉 出版社： 化学工业出版社 出版时间： 2009-8-1 ISBN: 9787122052254 开本： 16开 定价: 32.00元 内容简介本书主要介绍了甲壳素及壳聚糖树脂的性质和结构，壳聚糖及交联壳聚糖树脂的应用，交联壳聚糖的交联反应特征，以及几种不同的新型交联壳聚糖树脂的合成及其对金属离子的吸附特性。 本书适合壳聚糖生产和科研及相关人员使用，也适合高等院校相关专业学生阅读，并可作为相关专业研究生参考用书。 序言源于矿山开采、有色冶金、机械加工、仪表电镀、重金属盐化工等行业的重金属，通过各种渠道进入水体后，对人类会造成不同程度的危害。在不同工业过程之后产生的废料、废液中仍有一定的金属含量，因而金属离子的富集及回收问题日益受到广大学者和研究人员的关注。 从溶液中回收金属的方法有离子交换、液液萃取、膜过滤及吸附等方法，相比而言，吸附方法更适用于金属的回收，因为其兼具廉价及高效的特点。在目前的金属吸附剂中，存在着吸附效率低下、再生困难或生产成本高等问题。因而从经济及技术的角度来说，采用适宜的吸附剂用于富集回收贵金属离子不失为一种经济可行的处理方法。 壳聚糖产量丰富，无毒无害，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、羟基等活性基团容易与金属离子螯合，从而有效吸附金属离子，因此符合廉价、高效的吸附剂的特点。但是壳聚糖的氨基在酸性溶液中易被质子化，进而导致吸附剂的溶解流失，这使其应用在一定程度上受到限制。而通过交联，可以变壳聚糖原有的线型结构为交联的网状结构，使其不溶于酸性介质。但交联作用由于发生在氨基、羟基分子活性部位，所以往往在交联之后，尽管改善了壳聚糖的力学性能，但由于分子中的吸附活性点减少，往往也会导致壳聚糖对金属离子的吸附性能下降。因此合成一种既有较好的机械强度，同时也有良好的吸附性能的金属离子吸附剂，必将具有重要的意义。近几十年来，甲壳素/壳聚糖产品的开发及其在医药、环境保护等领域应用则使其足可以与纤维素相比，随着其在不同领域中做出越来越多的贡献，甲壳素已成为21世纪碳水化合物研究领域中最具研究开发价值的多糖。 本书主要介绍了用交联方法合成壳聚糖树脂的合成方法及其对金、铂、镍等金属离子的吸附行为。 全书共分为八章。第一章 介绍了甲壳素及壳聚糖的性质和结构；第二、三章介绍了壳聚糖及交联壳聚糖树脂的应用；第四章 介绍了交联壳聚糖的交联反应特征；第五～八章介绍了几种不同的新型交联壳聚糖树脂的合成及其对金属离子的吸附性能。 图书目录1 甲壳素及壳聚糖的性质和结构1 1.1 甲壳素及壳聚糖的结构2 1.2 甲壳素及壳聚糖的物理性质4 1.2.1 溶解特性5 1.2.2 分子量6 1.3 甲壳素及壳聚糖的化学性质6 1.3.1 甲壳素和壳聚糖的碱化6 1.3.2 交联7 1.3.3 接枝共聚8 参考文献8 2 壳聚糖及其衍生物的应用9 2.1 交联壳聚糖树脂在食品工业中的应用10 2.1.1 果汁的澄清10 2.1.2 酒的澄清14 2.2 交联壳聚糖树脂在轻纺工业中的应用14 2.2.1 造纸助剂15 2.2.2 载体17 2.3 交联壳聚糖树脂在冶金工业中的应用18 2.4 交联壳聚糖树脂在生物工程中的应用21 2.4.1 固定化酶21 2.4.2 蛋白质的分离提纯26 2.5 交联壳聚糖在医药工程中的应用29 2.5.1 血液中毒素的吸附剂29 2.5.2 药物载体41 2.6 交联壳聚糖树脂在环保工业中的应用47 2.6.1 酸的吸附47 2.6.2 染料的吸附51 2.6.3 化学形态分析53 2.6.4 工业废水中金属离子的吸附61 参考文献69 3 基于壳聚糖的金属离子吸附剂79 3.1 壳聚糖直接作为金属离子吸附剂80 3.2 交联壳聚糖作为金属离子吸附剂83 3.2.1 直接与交联剂进行交联83 3.2.2 分子印迹法84 3.3 交联壳聚糖衍生物对金属离子的吸附86 3.4 交联壳聚糖的合成方法88 3.4.1 微球法交联壳聚糖88 3.4.2 模板法交联壳聚糖89 3.4.3 微波法交联壳聚糖89 参考文献90 4 壳聚糖的交联反应特征94 4.1 概述95 4.2 交联壳聚糖的合成反应过程97 4.2.1 主要仪器及试剂97 4.2.2 壳聚糖的溶解及性质测定98 4.2.3 环硫氯丙烷的制备103 4.2.4 交联壳聚糖树脂的合成及交联度的测定103 4.2.5 合成反应条件的优化104 4.3 壳聚糖的性质及其溶液浓度105 4.3.1 壳聚糖的黏均分子量105 4.3.2 壳聚糖溶液的浓度106 4.4 交联壳聚糖树脂的合成工艺条件109 4.4.1 红外光谱表征109 4.4.2 合成树脂的最佳工艺条件111 4.5 合成反应动力学115 4.5.1 合成特征的模型确定116 4.5.2 合成机理的模型确定117 4.5.3 溶液初始浓度及剩余浓度的确定119 4.5.4 交联反应速率常数和活化能的确定122 4.5.5 交联反应的行为与机理探讨125 参考文献127 5 环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂的吸附性能129 5.1 概述130 5.2 交联壳聚糖树脂的合成及吸附性能测定131 5.2.1 主要仪器及试剂131 5.2.2 壳聚糖的制备132 5.2.3 树脂的合成132 5.2.4 金溶液的配制及其浓度的测定132 5.2.5 铂溶液的配制及其浓度的测定133 5.2.6 吸附实验134 5.3 环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂的表征136 5.3.1 树脂的SEM表征136 5.3.2 环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂的红外光谱分析136 5.4 树脂对金的吸附性能137 5.4.1 酸度对吸附的影响137 5.4.2 吸附动力学138 5.4.3 表观活化能140 5.4.4 吸附等温特性141 5.4.5 吸附热力学143 5.5 树脂对铂的吸附性能145 5.5.1 溶液pH值对吸附的影响145 5.5.2 吸附动力学146 5.5.3 表观活化能148 5.5.4 吸附平衡149 5.5.5 吸附热力学函数的求算151 5.5.6 解吸特性153 5.5.7 吸附机理154 5.6 小结155 5.6.1 树脂对金离子的吸附155 5.6.2 树脂对铂离子的吸附156 参考文献156 6 金模板交联壳聚糖树脂的合成及其对金的吸附性能158 6.1 概述159 6.2 金模板交联壳聚糖树脂的合成及吸附性能测定160 6.2.1 主要仪器及试剂160 6.2.2 金模板交联壳聚糖树脂的合成161 6.2.3 合成反应条件的测定161 6.2.4 吸附性能的测定162 6.3 合成反应条件对树脂性能的影响163 6.3.1 金离子浓度的影响163 6.3.2 环硫氯丙烷用量的影响164 6.3.3 交联反应液pH值的影响166 6.3.4 反应温度的影响167 6.4 树脂对金的吸附性能168 6.4.1 pH值对吸附性能的影响168 6.4.2 吸附动力学169 6.4.3 吸附等温特性171 6.4.4 吸附选择性173 6.5 小结174 参考文献175 7 甲醛?环硫氯丙烷微球交联壳聚糖的合成及吸附性能177 7.1 概述178 7.2 甲醛?环硫氯丙烷微球交联壳聚糖树脂的合成178 7.2.1 主要仪器及试剂178 7.2.2 甲醛?环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂的合成及表征179 7.2.3 吸附过程180 7.2.4 解吸过程180 7.3 树脂的表征181 7.3.1 扫描电镜表征181 7.3.2 X射线衍射分析181 7.3.3 红外光谱分析182 7.4 吸附过程的影响因素183 7.4.1 交联剂的用量对吸附的影响183 7.4.2 吸附溶液pH值的影响184 7.5 吸附动力学参数及活化能的测算185 7.5.1 吸附动力学模型185 7.5.2 吸附溶液pH值的影响186 7.6 吸附平衡186 7.7 解吸特性188 7.7.1 解吸时间对解吸率的影响188 7.7.2 硫脲浓度对解吸的影响188 7.8 小结189 参考文献189 8 戊二醛镍模板交联壳聚糖的合成及其吸附性能191 8.1 概述192 8.2 树脂的合成及表征192 8.2.1 主要试剂及仪器192 8.2.2 树脂的合成及交联度的测定193 8.2.3 合成反应条件的优化195 8.2.4 树脂的表征196 8.2.5 合成树脂过程的影响因素199 8.2.6 树脂合成反应条件优化203 8.3 树脂的吸附性能204 8.3.1 树脂的吸附性能测定方法204 8.3.2 树脂吸附镍过程的影响因素206 8.3.3 吸附动力学208 8.3.4 吸附表观活化能212 8.3.5 吸附等温特性213 8.3.6 吸附选择性217 8.3.7 再生性能223 8.4 小结224 参考文献226 文摘壳聚糖溶液不能配制得太浓，对于中等黏度的壳聚糖也只能配制成浓度小于5%的溶液。浓度太大时会转化为胶体，甚至形成溶胀物。壳聚糖作为溶液存放和使用时，需处于酸性环境中。由于其具有缩醛结构，在酸性溶液中将发生壳聚糖降解，溶液黏度也随之下降，加入乙醇、甲醇、丙酮等可延缓壳聚糖溶液黏度的降低，以乙醇的作用最明显。壳聚糖甲酸溶液比壳聚糖乙酸溶液稳定。抗氧化剂维生素C对壳聚糖具有明显的促进降解作用。 1.2.1溶解特性 甲壳素的酰胺/LiCl溶液有一定的稳定性，因此将甲壳素纺丝或制膜时，常常是用此复合溶剂配制成溶液。甲壳素溶于浓酸时会很快发生降解，如甲壳素溶于浓盐酸，加热8min就全部溶解了，但分子量也同时大幅度地下降，并很快降解为氨基葡萄糖。 壳聚糖在稀酸中溶解的实质是壳聚糖分子链上具有游离氨基，游离氨基的氮原子上存在一对未结合电子，此氨基在水溶液中呈现弱碱性，能从溶液中结合一个氢质子，从而使壳聚糖成为带正电荷的聚电解质，这些阳离子破坏了壳聚糖分子间和分子内的氢键，使之溶于水。 壳聚糖在稀酸中的溶解，至少要受到三个因素的制约：脱乙酰度，分子量，酸的种类。如果脱乙酰度低于47%，则很难溶于稀酸中，也就是说，脱乙酰度越高，壳聚糖分子中的氨基离子化程度越高，也就越易溶于水；多糖分子内和分子间形成许多氢键，使得分子比较僵硬，并缠绕在一起，不易溶于水，因此，壳聚糖的分子量越大，在水中的溶解度越小；酸的种类对壳聚糖的溶解性也有影响，通常壳聚糖的盐酸盐易溶于水，而壳聚糖的硫酸盐和磷酸盐则不溶于水。 2 壳聚糖及其衍生物的应用2.1 交联壳聚糖树脂在食品工业中的应用 壳聚糖在食品工业的应用中，占有重要的地位。国内外大量研究证明壳聚糖是无毒的，美国食品与药物管理局（FDA）已批准其为食品添加剂。交联壳聚糖具有比壳聚糖更稳定的化学性质，但是由于在制备过程中添加了其他化学成分，所以在食品工业中使用时必须考虑到食品安全问题。目前，将交联壳聚糖树脂应用在食品工业中的报道较少，主要集中在液体的处理上，如果汁和啤酒的澄清。 2.1.1 果汁的澄清 我国水果资源丰富，其中苹果产量居世界第一，柑橘产量居世界第三，梨、桃等产量均名列世界前茅。然而与此形成鲜明对比的是，我国虽人口众多，果汁饮料的消费量却较低，人均年消费量还不到1kg，是世界平均水平的1/10，发达国家平均水平的1/40。 如果按照世界平均消费量计算，我国果汁饮料的市场容量应为910万吨，这表明，果汁饮料在我国仍有巨大的发展空间。 随着人们生活水平的提高，人们在对果汁需求量日益增多的同时，对其质量与安全的要求也愈来愈高。果汁的透光率、色值、浊度及农残是衡量果汁质量与安全的关键指标。根据我国果品清汁的行业标准，果汁澄清液的生产要求主要有：①果汁澄清透明，而且具有原果汁固有的风味，无异味；②去除引起果汁变浑浊、变质的组分，保留果汁中的营养成分和芳香物质。果汁中含有大量的果胶、鞣质、纤维素、淀粉等大分子以及单宁、蛋白质的配合物等，这些物质在汁液中进行缓慢的物理变化和化学反应，导致果汁在加工和储藏、销售期间变色、变浑。因此，果汁澄清的效果直接影响到制品的透光率、黏度和沉淀等主要理化指标。 |
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