殼聚糖水熱交聯炭材料研究

張文龍 馬儒超 周志偉 韓琪勝

(東華理工大學，江西 南昌 330013)

1 殼聚糖

殼聚糖(Chitosan, CTS)又稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，是一種天然高分子化合物，由甲殼素經脫乙酰處理制備而成。殼聚糖是目前為止唯一發現的天然堿性多糖，具有線性共聚高分子的材料結構，其鏈上氨基、羥基能交聯形成具有類似網狀結構的籠形分子對金屬離子起穩定的配位作用[1]。殼聚糖因氨基易質子化而溶于酸性溶液，一般實際應用中需經過改性和交聯來改變材料的溶解性，制備出耐酸堿的材料[2]。

通過交聯的方法可以使殼聚糖具有許多優點，如可以制備具有不同結構形狀的吸附材料(凝膠，微球，膜，纖維等)并能改變其機械強度，可以在酸性，堿性或有機溶劑中使用，具有耐高溫性。交聯殼聚糖在吸附過程中還有以下優勢：(1)吸附速度更快，由于交聯殼聚糖有較好的溶脹性能，吸附網絡擴張后利于金屬離在材料內部的擴散。(2)交聯殼聚糖易于改性接枝，可通過在表面接枝不同的官能團提升吸附性能。(3)交聯殼聚糖的吸附行為受溶液pH值的影響較小，適用于低放廢液苛刻的酸性環境。但是，隨著殼聚糖交聯度的增加，吸附容量會相應減少，在高交聯度的情況下其溶脹性能大幅下降并阻礙整個吸附過程，交聯劑的使用在整個工藝中尤為重要。

Pang[3]采用殼聚糖包覆凹凸棒石復合材料研究其對溶液中鈾酰離子的去除效果，實驗表明吸附行為符合準二級動力學模型，吸附容量有所提升，殼聚糖對吸附過程有促進效果。……