壳聚糖磁性微球的制备及在水处理中的应用-中国科学.PDFVIP

中国科学 B 辑 :化学 2008 年 第 38 卷 第 9 期 : 755 ~ 761 SCIENCE IN CHINA PRESS 壳聚糖磁性微球的制备及在水处理中的应用 ①* ① ① ①② 杨琥 , 袁博 , 卢耀柏 , 程镕时 ① 南京大学化学化工学院 教育部介观化学重点实验室 高分子科学与工程系, 南京 210093; ② 华南理工大学 材料学院 高分子研究所, 广州 510640 * 联系人, E-mail: yanghu@ 收稿日期：2008-04-07; 接受日期：2008-05-22 国家自然科学重点基金资助(批准号: 摘要 系统介绍了壳聚糖磁性微球的一般实验室制备方法, 并对其在当前水处理 关键词 领域中, 针对不同受污水体(如：含金属离子污水、染料污水等) 的应用进行分类综述, 壳聚糖磁性微球 并探讨其作用机理. 制备 水处理 水是人类生存最基本的需求, 然而随着工业的 前在生物、医药及食品加工等诸多领域中已有着广泛 迅猛发展, 水体污染问题日益突出, 同时, 人们物质 的应用[3~7] . 在水处理领域中, 由于天然高分子分子 生活水平的不断提高对水质也提出了更高的要求. 链上分布着大量的游离羟基、胺基等活性基团, 具有 就目前的水体污染特点看, 水体中可溶性有机物质 絮凝作用, 已被视为可作为现行使用的水处理剂的 [8,9] 及非生物降解化合物等逐年增多, 但目前常规水处 最佳替代材料之一 . 理手段对这一类污染物的去除效果并不显著, 同时 其中壳聚糖是性能最为优异的天然高分子材料 现行的许多水处理药剂还可能产生对环境有害的二 之一. 壳聚糖前体甲壳素广泛存在于虾蟹等甲壳动 次污染物质, 这无疑对环境保护以及可持续发展等 物及昆虫、藻类中, 是世界上仅次于纤维素的第二大 带来不利影响. 因此寻求兼有高效、环保、经济且无 类天然高分子化合物. 壳聚糖是甲壳素脱乙酰基产 二次污染的水处理技术是当前水处理领域的研究热 物, 分子链中含有反应性基团—NH2, —OH, 在酸性 [1,2] 点和前沿课题 . 溶液中会形成阳离子聚电解质, 显示出良好的絮凝 近年来, 人们开始尝试采用诸如高级氧化技术、 性能. 此外, 壳聚糖还具有良好的络合作用, 使得其 膜技术和纳米技术等先进手段处理水体中的污染物, 能与水中的过渡金属离子、腐殖酸类物质及表面活性 并取得了一定的成功[1]. 其中在纳米吸附技术的实际 剂等产生络合作用, 并能实现对水溶性有机污染物 应用中, 如何选择合适的吸附材料无疑至关重要. 天 的脱除. 这样壳聚糖就兼有絮凝、金属离子吸附及水 然高分子是自然界中动、植物以及微生物资源中的大 溶性有机物脱除等综合性能[8,9]. 无疑开发以壳聚糖 分子, 它们在被废弃后很容易分解成水、二氧化碳等, 为基材的水处理剂是当前水处理领域发展的重要方 且来源广、无毒害, 是环境友好材料.