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(duì)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—?dú)ぞ厶倾y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(duì)殼聚糖金屬配合物和殼聚糖的β-環(huán)糊精衍生物進(jìn)行了表征，推測(cè)了配合物的分子式和結(jié)構(gòu)式。研究了殼聚糖對(duì)金屬離子的吸附動(dòng)力學(xué)機(jī)理和殼聚糖的β-環(huán)糊精衍生物對(duì)p-硝基苯酚和碘的吸附性能。全文主要包括以下幾個(gè)部分： 第一章殼聚糖及其衍生物的研究進(jìn)展與應(yīng)用綜述 引用中外文獻(xiàn)102篇對(duì)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(jìn)行了文獻(xiàn)綜述。 第二章殼聚糖銀(Ⅰ)配合物的合成及吸附動(dòng)力學(xué) 研

3、究了殼聚糖對(duì)Ag(Ⅰ)的吸附行為，并且對(duì)吸附反應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)問題和吸附反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探索。殼聚糖與Ag(Ⅰ)發(fā)生了配位作用，對(duì)配合物進(jìn)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(cè)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(duì)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(jí)反應(yīng)，30℃時(shí)，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(duì)Cu(Ⅱ)離子的吸附動(dòng)力學(xué)，并對(duì)吸附反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探索。對(duì)吸附條件進(jìn)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(duì)配合物的組成進(jìn)行了表征，推測(cè)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(duì)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(jí)反應(yīng)，25℃時(shí)，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(duì)p-硝基苯酚的吸附行為。研究結(jié)果表明：該衍生物對(duì)p-硝基苯酚具有良好的吸附能力。當(dāng)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(shí)，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(shí)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(duì)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