殼聚糖功能材料的分析應(yīng)用研究.pdf

1、生物多(聚)糖的功能化反應(yīng)及其應(yīng)用是當(dāng)前材料科學(xué)、仿生化學(xué)、分離科學(xué)研究的熱門領(lǐng)域。殼聚糖是一種線性高分子，作為多糖是由β-(1，4)糖苷鍵連接的D-葡糖胺，殼聚糖可以通過甲殼素脫乙酰得到，類似于纖維素的結(jié)構(gòu)。甲殼素/殼聚糖近年來得到重視，是因?yàn)槠涮赜械男再|(zhì)，如：生物降解性，生物相容性，生物活性及化學(xué)反應(yīng)性等。作為新型功能材料和生物材料，其已在水處理、日用化學(xué)品、生物工程和醫(yī)藥等領(lǐng)域得到了初步應(yīng)用，但它們不溶于一般的有機(jī)溶劑，從而限制了

2、其廣泛應(yīng)用。甲殼素和殼聚糖可以通過化學(xué)改性來擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，并逐漸成為該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。本文采用了脫?；⑾驂A、接枝和交聯(lián)等實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)殼聚糖進(jìn)行化學(xué)接枝和改性，取得了一定的研究成果。本論文主要研究的內(nèi)容和結(jié)論如下： 1.詳細(xì)介紹研究背景，殼聚糖的物理化學(xué)性質(zhì)、殼聚糖的制取和功能化方法。主要說明了脫?；?、席夫堿、接枝、交聯(lián)以及鍵合硅膠，這些與本課題相關(guān)的功能化反應(yīng)特點(diǎn)，及其國內(nèi)外最新的研究與應(yīng)用進(jìn)展。本文就是以殼聚糖的改性

3、和功能化為主線，研究其衍生物在水處理和色譜分離方面的應(yīng)用。 2.殼聚糖作為生物性的陽離子聚電解質(zhì)，在水處理方面，顯示了優(yōu)異的絮凝性能。選擇乙二醛作為CTS交聯(lián)試劑和氨基化硅膠為偶聯(lián)劑，制得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的2-(1,2-乙二醛)-亞胺-2-脫氧-β-D-葡聚糖樹脂并接枝于硅烷化TLC層析硅膠，簡稱為硅膠接枝2-乙二醛殼聚糖(Sigel-g-BifCTS)。通過正交實(shí)驗(yàn)確定了合成(Sigel-g-BifCTS)的制備方法和最佳實(shí)驗(yàn)條件：反

4、應(yīng)溫度40℃，反應(yīng)時(shí)間5h，乙二醛與殼聚糖配比為2∶1，pH值為5.3。通過正交實(shí)驗(yàn)可以看出各因素對(duì)反應(yīng)的影響的主次關(guān)系為：A反應(yīng)溫度(℃)＞DpH值＞C乙二醛與殼聚糖配比＞B反應(yīng)時(shí)間(h)。以金屬離子Cd2+、Pb2+的吸附為例，發(fā)現(xiàn)吸附的時(shí)間較短，吸附速度比較快，到達(dá)吸附平衡的時(shí)間短，吸附性能優(yōu)良。而且對(duì)Cd2+的吸附速度比Pb2+快，吸附量也大。 3.殼聚糖作為天然高分子材料，具有分子識(shí)別和手性識(shí)別功能。采用香草醛接枝殼聚

5、糖通過偶聯(lián)劑γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與硅膠鍵合做液相色譜固定相。香草醛接枝殼聚糖(VCTS)的制備，計(jì)算了接枝率，確定了分子量。然后將香草醛接枝殼聚糖(VCTS)作為反應(yīng)的原料，制備鍵合硅膠固定相(VCTS-KH560-Si)，并對(duì)反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)，通過元素分析發(fā)現(xiàn)反應(yīng)24h的含碳量較高。并用紅外、元素分析、熱重分析等手段進(jìn)行表征，證明鍵合成功。研究了其對(duì)手性物質(zhì)的分離性能，并討論了分離效果。 4.精喹禾靈是一種選