殼聚糖金屬配合物與殼聚糖衍生物的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、殼聚糖是天然高分子甲殼素脫乙?；蟮漠a(chǎn)物，是由2-氨基-2-去氧-D-葡萄糖單元和2-乙?；?2-去氧-D-葡萄糖單元組成。殼聚糖既具有良好的生物活性，又對金屬離子有良好的配位作用，引起了廣泛關(guān)注。殼聚糖及其衍生物已被廣泛應(yīng)用在很多領(lǐng)域，如藥物載體、酶固定化、吸附劑、金屬富集和分離等。本文采用不同的合成路線合成了兩種殼聚糖金屬配合物—殼聚糖銀配合物、殼聚糖銅配合物和兩種殼聚糖的β-環(huán)糊精衍生物。采用紫外-可見光譜、紅外光譜、元素分析、核

2、磁共振等手段對殼聚糖金屬配合物和殼聚糖的β-環(huán)糊精衍生物進行了表征，推測了配合物的分子式和結(jié)構(gòu)式。研究了殼聚糖對金屬離子的吸附動力學(xué)機理和殼聚糖的β-環(huán)糊精衍生物對p-硝基苯酚和碘的吸附性能。全文主要包括以下幾個部分： 第一章殼聚糖及其衍生物的研究進展與應(yīng)用綜述 引用中外文獻102篇對近十年來殼聚糖與金屬離子配合物的研究和殼聚糖衍生物的研究進行了文獻綜述。 第二章殼聚糖銀(Ⅰ)配合物的合成及吸附動力學(xué) 研

3、究了殼聚糖對Ag(Ⅰ)的吸附行為，并且對吸附反應(yīng)過程中的動力學(xué)問題和吸附反應(yīng)機理進行了探索。殼聚糖與Ag(Ⅰ)發(fā)生了配位作用，對配合物進行了紫外-可見光譜、紅外光譜、元素分析、核磁共振等一系列表征，以此推測了配合物的分子式和結(jié)構(gòu)式。該配合反應(yīng)的最佳條件為：50℃，pH=3，殼聚糖對Ag(Ⅰ)最大吸附量為267.98mg·g-1。其吸附行為符合Freundich吸附等溫式。此反應(yīng)是一級反應(yīng)，30℃時，速率常數(shù)為0.0410h-1。吸附反應(yīng)

4、的活化能Ea=21.92kJ·mol-1。 第三章殼聚糖Cu(Ⅱ)配合物的合成及吸附性能研究 研究了高脫乙酰度殼聚糖對Cu(Ⅱ)離子的吸附動力學(xué)，并對吸附反應(yīng)機理進行了探索。對吸附條件進行優(yōu)化，得到較為理想的產(chǎn)物。用紅外光譜、元素分析、核磁共振對配合物的組成進行了表征，推測了其分子式和結(jié)構(gòu)。該配合反應(yīng)的最佳條件為：40℃，pH=3.6，殼聚糖對Cu(Ⅱ)最大吸附量為52.40mg·g-1。殼聚糖與Cu(Ⅱ)離子發(fā)生了化學(xué)

5、吸附作用，此吸附配位反應(yīng)是一級反應(yīng)，25℃時，其吸附反應(yīng)速率常數(shù)是0.0685h-1，吸附反應(yīng)的表觀活化能Ea為5.60kJ·mol-1。第四章具有包絡(luò)作用的殼聚糖的合成及其吸附性能 以殼聚糖和β-環(huán)糊精為原料，采用醛基和氨基形成席夫堿再以硼氫化鈉還原碳氮雙鍵的方法，合成了一種殼聚糖的衍生物CTS-β-CD，研究了不同條件下該衍生物對p-硝基苯酚的吸附行為。研究結(jié)果表明：該衍生物對p-硝基苯酚具有良好的吸附能力。當p-硝基苯酚的

6、初始質(zhì)量濃度在(50～350)mg·L-1范圍內(nèi)時，其吸附曲線符合Langmuir等溫吸附方程；其最佳吸附條件為：p-硝基苯酚150mg·L-1，pH=11.2，35℃，此時吸附量為83.76mg·g-1，比未衍生的殼聚糖的最大吸附量29.20mg·g-1大54.56mg·g-1。 第五章殼聚糖接枝β-環(huán)糊精的超聲合成及其對碘的吸附性能研究 將超聲波方法應(yīng)用于殼聚糖接枝β-環(huán)糊精的合成研究中，制備出高接枝率的交聯(lián)產(chǎn)物CT