甲壳素壳聚糖在环境治理上的应用

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1、2006年第8期化学教育甲壳素/壳聚糖在环境治理上的应用刘秉涛娄渊知(华北水利水电学院环境工程系河南郑州450011)摘要天然高分子化合物甲壳素、壳聚糖具有原料丰富、无毒、易于生物降解等优点，国内外众多学者对它的开发应用展开研究，本文综述了甲壳素、壳聚糖及其衍生物对环境污染物的去除，介绍了它在环境治理尤其是废水处理中的研究和应用情况。关键词甲壳素壳聚糖环境治理甲壳素是自然界含量仅次于纤维素的第二大天KawamuraY等[，〕曾对壳聚糖吸附Hg(II)特性做然有机高分子化合物。估计每年生物合成的甲壳素了较深人的研究，结果表明壳聚糖吸附Hg(II)的达数十亿吨，

2、全世界每年水产加工后的甲壳素废弃量要比目前使用的去除Hg(II)最佳的UR-120H物约为140多万吨。甲壳素在我国有丰富的自然资鳌合树脂高出1.4倍;InoueK在1997年也对壳聚源，如何充分利用这一宝贵的自然资源，长期以来一糖吸附Pd(II)的性能进行了讨论。但壳聚糖还存直是人们探索的课题。甲壳素用氢氧化钠溶液多次在一些不足，适用的范围较窄，易流失、非多孔性等。脱乙酞化处理，即得到壳聚糖。壳聚糖，又称几丁近年来，国内外学者的研究热点是对壳聚糖进行化质、脱乙酞壳多糖，学名是户(1,4)-2-氨基一2一脱氧-学改性，通过酞化、梭甲基化、醚化、卤化、接枝和形

3、D-葡萄糖，是一种半透明的片状或粉末状固体，呈白成席夫碱等多种化学反应，生成一系列壳聚糖衍生色或灰白色，略微带有珍珠光泽。化学性质较活泼，物，形成具有类似网状结构的笼形分子。1992年，具有无毒、无味、耐碱、耐热、耐腐蚀、易于生物降解、Dobettil'o]合成了N-梭甲基壳聚糖，并研究了温度、不溶于水和碱溶液等特点，可溶于大多数稀酸如盐酸度对吸附Cu(II)性能的影响;汪玉庭等人合成了酸、醋酸中。目前，日本、美国等国家已经将甲壳素/4种新型壳聚糖冠醚，这4种吸附剂对Pd(II)具有壳聚糖应用到农业[‘，幻、印染〔31医疗「‘〕、医药[5〕、化良好的吸附性能

4、，并能在Cu(II)和Hg(11)共存条妆品及保健品[161、食品添加剂[171、重金属回收181等诸件下选择吸附Pd(II)，这为贵金属离子Pd(II)的多领域上，并有商品化产品，如植物活化剂、生物反分离、富集、回收提供了条件。曲荣君[Ell〕等用聚乙应器、固定化酶的载体以及膜的分离材料等。近年二醇双缩水甘油醚交联壳聚糖，所得产物分别对来我国在甲壳素方面的研究与开发活动也较活跃兴Cu(II),Ni(II),Co(II)进行吸附，静态吸附量虽比旺。1996年10月中国化学会在大连召开了第一届未交联的壳聚糖有所降低，但对Cu(11)的吸附速度甲壳素化学与应用研

5、讨会，1998年7月在浙江玉环很快，不易流失且易再生。电镀工业废水中含有的县中国化学会又召开了甲壳素专家论坛报告会，并Cr(V1)具有很高的毒性，已被确认为致癌物质。利正式成立中国化学会甲壳素研究会筹备会，以后分用天然高分子材料壳聚糖作为Cr(V)的捕集剂己别召开了第二届(1999年，武汉大学)、第三届(2001有许多报道，能够有效地分离出工业废水中的这些年，浙江玉环县)、第四届(2004年，广西北海)甲壳金属离子;在电解液中，用脱乙酞度66%的壳聚糖素学术研讨会，这些活动推动了我国甲壳素/壳聚糖去除锡，锡的浓度为20mg/L-40mg/L，壳聚糖和的研究和

6、技术的发展。壳聚糖及其衍生物能对重金电解质的摩尔比为1.1401,锡的去除率达99.9y0属、某些无机盐、有机物产生吸附作用，也是一种天壳聚糖也可以对某些无机盐产生吸附作用。然的高分子絮凝剂且有抑菌、杀菌作用，将在环境治GuibalE1'z〕的研究表明，在pH为3^-3.5时，戊二理中产生重大作用。醛交联的壳聚糖凝胶对铝酸盐、矾酸盐的吸附量达1对三金属离子和无机化合物的吸附7mmol/L^-8mmol/L。而吸附了钥酸盐的壳聚糖壳聚糖分子中存在氨基、经基，尤其是几乎每个凝胶，在一定条件下，能较好地去除稀溶液中的单元均有一个氨基，可以对许多金属离子进行赘合，A

7、s(m),As(V)，并对其吸附机理进行了分析，吸附因而能有效地吸附或捕集溶液中的金属离子，特别剂可以用磷酸再生Cis7是用于有毒金属离子吸附去除时，有非常积极的作2对有机物的吸附和净化用。Catherine和EidenA等人早就研究过壳聚糖甲壳素、壳聚糖及其衍生物可以通过吸附、离子吸附Pb(II)和Cr(]I[)的情况，吸附容量分别达到交换等作用对染料、酚类、多氯联苯、蛋白质、核酸、0.2mmol/g和0.25mmol/g;日本大阪大学的某些农药等有机物质进行吸附。壳聚糖、或交联的万方数据化学教育2006年第s期壳聚糖对多种类型的染料分子具有很高的亲和力，

8、由于壳聚糖分子中存在游离氨基，在稀溶液中这些染料包括