下载文档原格式
黑曲霉菌体制备壳聚糖的工艺研究黑曲霉菌体制备壳聚糖的工艺研究可以包括以下步骤：
1. 菌种培养：选取适合的黑曲霉菌菌种，并在适当的培养基中进行培养，提供适宜的生长条件。
2. 菌丝培养：将培养好的菌种接种到含有壳聚糖基质的培养基中，进行菌丝的生长培养。
3. 培养基改性：通过调整培养基的组成、添加适宜的促进壳聚糖生产的营养成分，改善壳聚糖的合成效果。
4. 发酵过程控制：控制培养条件，包括温度、pH、氧气供应等因素，以促进菌体合成和壳聚糖产量的提高。
5. 分离和提取：将培养液中的黑曲霉菌体进行分离和纯化，以得到纯净的黑曲霉菌体。
6. 壳聚糖提取：通过适当的酶处理、酸碱处理等方法，将黑曲霉菌体中的壳聚糖提取出来。
7. 纯化和干燥：对提取得到的壳聚糖进行纯化、过滤、
洗涤和干燥处理，以得到可用于应用的最终产物。
以上是制备壳聚糖的一般工艺研究流程，具体的条件和步骤可能会因研究目的、设备条件等而有所调整和改变。
需要进行详细的研究和实验以确定最佳工艺。
壳聚糖的改性研究壳聚糖及其衍是一种天然高分子,随着对其研究的深入发展,涉及的内容和应用范围越来越广泛。
本文综合概述了壳聚糖的结构、性质、富集及其改性的方法,简单介绍了它们的应用领域。
壳聚糖具有许多独特的化学性质,根据其酸化、酉旨化和氧化、接枝与交联、经基化、经烷基化等反应还可制备成多种用途的产品,而且从氨基多糖的特点出发具有比纤维素更为广泛的用途。
对壳聚糖的应用开发研究,自本世纪六十年代以来就十分活跃,近年来国际更是十分重视对它的深入开发和应用。
通过对甲壳质和壳聚糖进行修饰与改性来制备性能独特的衍已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。
1、壳聚糖及其改性吸附剂壳聚糖(chitosan)是一种天然化合物,属于碳水化合物中的多糖,是甲壳素n-脱乙酰基的产物,其学名是β(1→4)-2-氨基-2-脱氧-d-葡萄糖。
壳聚糖本身的基本结构就是葡萄糖胺聚合物,与纤维素相似。
但因多了一个胺基,具有正电荷,所以并使其性质较为开朗。
且因其生成分子融合键角度自然改变之故,对于小分子或元素可以出现HGPRT螳螂合作用。
根据甲壳素退乙酰化时的条件相同,壳聚糖的退乙酰度和分子量相同,壳聚糖的分子量通常在几十万左右。
但一般来说n-乙酰基脱下55%以上的就可以称作壳聚糖。
壳聚糖本身性质十分稳定,不会氧化或吸湿。
鉴于壳聚糖及其衍生物具有优良的生理活性,在食品、制药、水处理方面显示出非常诱人的应用价值。
近年来,国内外对壳聚糖的开发研究十分活跃。
由于壳聚糖吸附剂存有以上的优点,学者们对其天然的工艺已经存有了较为深入细致的研究。
李斌,崔慧研究了以壳聚糖作富集柱,稀h2so4为洗脱剂,稀naoh 为再生剂,火焰原子吸收光谱法简便、快速分离富集测定水中痕量cu(ⅱ)的方法,于波长nm 处测定,检出限为20ng·ml-1,线性范围为10~20μg·ml-1。
此法的优点在于简便、快速、选择性好、经济实用、效果良好。
但由于壳聚糖易降解,在实际操作中存在着流速控制难,富集效果不均一,空白大的问题。
壳聚糖的改性研究进展及其应用壳聚糖是一种天然高分子材料，由于其具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性，因此在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。
然而，壳聚糖也存在一些不足之处，如水溶性差、稳定性低等，因此需要对壳聚糖进行改性研究，以提高其性能和应用范围。
壳聚糖的改性方法主要包括化学改性和物理改性。
化学改性是通过化学反应改变壳聚糖的分子结构，从而提高其性能。
例如，通过引入疏水基团可以改善壳聚糖的水溶性和生物相容性。
物理改性则是通过物理手段改变壳聚糖的形态、结构等因素，以达到提高性能的目的。
例如，通过球磨法可以制备壳聚糖纳米粒子，从而提高其在生物医学领域的应用效果。
目前，壳聚糖的改性研究已经取得了显著的进展。
然而，仍存在一些问题和挑战。
其中，如何保持壳聚糖的生物活性是改性过程中面临的重要问题。
改性后的壳聚糖可能会出现新的毒性问题，因此需要进行深入的毒性研究。
未来，随着壳聚糖改性技术的不断发展，相信这些问题将逐渐得到解决。
壳聚糖在工业、生物医学等领域有着广泛的应用。
在工业领域，壳聚糖可用于制备环保材料、化妆品添加剂、印染助剂等。
例如，通过接枝共聚将壳聚糖与聚丙烯酸制成高分子复合材料，可用于制备可生物降解的塑料袋等环保材料。
在生物医学领域，壳聚糖可用于药物传递、组织工程、生物传感器等方面。
例如，利用壳聚糖制备的药物载体能够实现药物的定向传递，提高药物的疗效并降低毒副作用。
在生物医学领域，壳聚糖还可用于组织工程。
通过将壳聚糖与胶原等生物活性物质结合，可以制备出具有良好生物相容性和生物活性的组织工程支架。
这些支架可为细胞生长提供适宜的微环境，促进组织的再生和修复。
壳聚糖还可用于制备生物传感器，用于检测生物分子和有害物质。
例如，将壳聚糖与酶或抗体结合制成生物传感器，可实现对血糖、胆固醇等生物分子和有害物质的快速、灵敏检测。
壳聚糖作为一种天然高分子材料，具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性，在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。
改性壳聚糖对重金属离子的吸附研究和应用进展＊姚瑞华，孟范平，张龙军，马冬冬，亢小丹（中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室，青岛２６６１００）摘要壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料，其分子中的羟基和氨基等功能团能形成活泼的界面，可以与重金属离子进行螯合，发生吸附作用；通过对壳聚糖进行适当的改性，可以提高壳聚糖的物理稳定性，选择吸附性。
综述了采用交联、交联模板、羧甲基化、Ｓｃｈｉｆｆ碱化、含氮、硫、磷等杂原子等方法对壳聚糖进行改性及其对重金属离子吸附的研究和应用进展。
关键词壳聚糖重金属离子吸附ＳｔｕｄｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌＩｏｎｓｂｙＭｏｄｉｆｉｅｄＣｈｉｔｏｓａｎＹＡＯＲｕｉｈｕａ，ＭＥＮＧＦａｎｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＬｏｎｇｊｕｎ，ＭＡＤｏｎｇｄｏｎｇ，ＫＡＮＧＸｉａｏｄａｎ（ＫｅｙＬａｂｏｆＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｃｏｌｏｇｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１００）ＡｂｓｔｒａｃｔＣｈｉｔｏｓａｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔａｂｕｎｄａｎｔｎａｔｕｒａｌｐｏｌｙｍｅｒｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｎｏｎｔｏｘｉｃ，ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ，ａｎｄｃａｎｂｅｃｈｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｂｙｔｈｅａｃｔｉｖｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｗｈｉｃｈｉｓｍａｄｅｂｙｃｈｉｔｏｓａｎ＇ｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓｓｕｃｈａｓｈｙｄｒｏｘｙｌ，ａｍｉｎｅｇｒｏｕｐｓ．Ｃｈｉｔｏｓａｎ＇ｓｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｈａｖｅｇｏｏｄｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｄｓｏｒｂａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｅｃｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓｏｆｉｔｓｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｈｅｍｅａｎｓｏｆｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ，ｔｅｍｐｌａｔｅｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ，ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ，ｓｃｈｉｆｆｂａｓｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ，ｃｈｉｔｏｓａｎｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ｓｕｌｐｈｕｒａｎｄｏｔｈｅｒｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｍａｉｎｌｙｏｎｔｈｅｉｒａｄ－ｓｏｒｐｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｉｅｓｆｏｒｍｅｔａｌｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｃｈｉｔｏｓａｎ，ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ＊山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目（Ｎｏ．ＢＳ０３１２４）姚瑞华：男，１９８０年生，博士生，主要研究方向为水污染和控制技术Ｔｅｌ：０５３２－６６７８１８２３Ｅ－ｍａｉｌ：ｏｕｃｙｒｈ＠１６３．ｃｏｍ孟范平：通讯联系人，男，１９６５年生，教授壳聚糖（Ｃｈｉｔｏｓａｎ）是甲壳素（Ｃｈｉｔｉｎ）在碱性条件下水解并脱去部分乙酰基后生成的衍生物，又名壳多糖、氨基多糖、甲壳糖等，化学名称为β－（１→４）－２－氨基－２－脱氧－Ｄ－葡萄糖（图１）。
实验一：壳聚糖制备工艺一、实验目的1、了解制备甲壳质和壳聚糖的意义；2、学习甲壳质和壳聚糖制备工艺。
二、实验原理壳聚糖是碱性多糖，有止酸、消炎作用，可抑制胃溃疡。
动物实验表明，可降低胆固醇、血脂。
国外已报道用作心血管系统降低胆固醇的药物。
经分子修饰制得的肝素类似物，具有抗血栓作用，能与肝素妣美。
壳聚糖广泛用于食品与医药，如用作药物的载体具有缓释、持效的优点；用于制作人造皮肤、人造血管、人工肾、手术缝合线等。
虾蟹壳含无机盐碳酸钙和磷酸盐约占45%；蛋白和脂肪约占27%；甲壳质约占20-25%（蟹壳含甲壳质17.1-18.2%;龙虾含甲壳质22.5%;虾壳含甲壳质20-25%）甲壳质是聚-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖，以β-（1，4）糖苷键连接而成，是一种线型高分子多糖，天然的中性粘多糖。
甲壳质一般与蛋白质或碳酸钙或两者紧密结合在一起。
盐酸浸泡处理可除掉壳里的无机盐碳酸钙、磷酸盐，壳中的CaCO3与HCL生成CaCL存在于废酸液中被除掉。
碱处理可除掉壳中的蛋白和脂肪。
经分离制得的甲壳质为白色无定型粉末，或亮白色半透明的小片状物。
甲壳质不溶于水、稀酸、碱溶液和乙醇、乙醚等有机溶剂，溶于无水甲酸、浓无机酸。
浓热碱液与甲壳质作用，可脱掉甲壳质分子结构上的乙酰基，生成壳聚糖。
即壳聚糖是由甲壳质在高浓度碱液中脱乙酰制备而成。
壳聚糖为可溶性甲壳质，化学名称为聚-2-氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖，以β-（1，4）糖苷键连接而成。
相对分子量约为12万-59万，是一种大分子阳离子聚合物。
壳聚糖不溶于水和一般有机溶剂，不溶于碱，可溶于酸性水溶液（但不溶于硫酸）。
制备高黏度（高分子量）壳聚糖，脱乙酰工艺路线有几条，学生自行设计：1.60-70℃，40-41%NaOH溶液保温20h；2.110-120℃，45-50% NaOH溶液反应1h左右；3.间歇式工艺路线：100℃条件下，45%的NaOH 溶液，1+1间歇反应2次，每次反应1h，每次反应后水洗至中性。
壳聚糖改性技术的新进展烷基化、酰化以及接枝化改性一、本文概述壳聚糖，作为一种天然多糖，因其独特的生物相容性、生物降解性和低毒性等特性，在医药、食品、农业、环保等领域具有广泛的应用前景。
然而，壳聚糖本身的溶解性差、机械性能不足等问题限制了其进一步的应用。
为了改善壳聚糖的性能，拓宽其应用领域，科研工作者们一直致力于壳聚糖改性技术的研究。
本文旨在全面综述近年来壳聚糖改性技术的新进展，特别是烷基化、酰化以及接枝化改性等方面的研究动态和成果。
本文将介绍壳聚糖的基本结构和性质，为后续改性技术的研究提供基础。
随后，将重点讨论烷基化、酰化和接枝化等改性方法的原理、操作步骤及其在壳聚糖改性中的应用。
通过对比不同改性方法的优缺点，分析改性后壳聚糖的性能变化及其在各个领域的应用前景。
本文还将展望壳聚糖改性技术的发展趋势，以期为未来相关研究提供参考和借鉴。
二、壳聚糖的烷基化改性壳聚糖的烷基化改性是一种重要的化学修饰方法，通过引入烷基基团，可以改变壳聚糖的水溶性、生物相容性和生物活性等特性。
烷基化改性通常包括烷基醚化、烷基酯化和长链烷基化等。
烷基醚化是指将壳聚糖上的羟基与烷基卤代物或硫酸酯进行反应，生成烷基醚衍生物。
这种改性方法可以提高壳聚糖在有机溶剂中的溶解性，同时保留其生物相容性和生物活性。
常用的烷基卤代物包括溴代烷烃和氯代烷烃，而硫酸酯则可以通过硫酸与醇的反应制备。
烷基酯化则是将壳聚糖上的羟基与酸酐或酰氯进行反应，生成烷基酯衍生物。
这种改性方法可以增强壳聚糖的热稳定性和化学稳定性，同时赋予其新的功能。
常用的酸酐包括乙酸酐和丙酸酐，而酰氯则可以通过相应的羧酸与氯气反应制备。
长链烷基化则是将长链烷烃基团引入壳聚糖分子中，以增加其疏水性和生物相容性。
这种改性方法通常使用长链烷基卤代物或长链烷基硫酸酯作为反应试剂，通过取代反应将长链烷基基团连接到壳聚糖分子上。
长链烷基化的壳聚糖衍生物在药物载体、生物医用材料等领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖的研究范文壳聚糖是一种天然高分子多糖，广泛存在于贝壳、虾蟹壳、水果等生物材料中。
近年来，壳聚糖在生物医学、食品、包装、纺织、农业等领域的研究得到了广泛关注。
本文将系统综述壳聚糖的研究现状和前景，并分析其在不同领域的应用。
首先，壳聚糖在生物医学领域的研究应用方兴未艾。
壳聚糖具有生物相容性、不可降解性和低毒性等特点，被广泛应用于药物缓释、组织工程和生物传感器等领域。
壳聚糖药物缓释系统可以通过控制药物的释放速率和时间，实现药物的长效治疗。
组织工程方面，壳聚糖可以作为支架材料用于骨修复和软骨再生。
此外，壳聚糖还可以用作生物传感器的载体，用于检测生物标志物的变化。
其次，壳聚糖在食品领域的研究表明其具有良好的功能性和营养性。
壳聚糖具有保湿性、保鲜性和可食性等特点，可以用于制备食品保鲜膜、营养添加剂和食品包装材料。
此外，壳聚糖还可以用于食品的改善质构和增加营养成分，如增加食品纤维素的含量和改善面包的质地。
另外，壳聚糖在包装领域的应用也得到了广泛关注。
壳聚糖薄膜具有良好的透气性、防水性和防氧化性，可以用于各种包装用途，如食品包装、药品包装和电子产品包装等。
壳聚糖包装材料还具有生物降解性，对环境友好。
最后，壳聚糖在农业领域的研究也有很大的潜力。
壳聚糖可以用作土壤改良剂，改善土壤结构和保持土壤湿润。
此外，壳聚糖还可以用作农药微胶囊剂的载体，实现农药的长效控释。
总之，壳聚糖在生物医学、食品、包装和农业领域的研究表明其具有广阔的应用前景。
然而，现有研究还存在一些问题，如制备工艺复杂、性能不稳定和成本高等。
因此，今后的研究应该重点解决这些问题，并进一步深入研究壳聚糖的结构和功能，以实现其更广泛的应用。
第50卷第4期2021年4月应用化工Applied Chemical IndustryVol.50No.4Apr.2021壳聚糖改性凹凸棒土絮凝小球藻的研究张红兵，李俊磊(河北经贸大学生物科学与工程学院，河北石家庄050061)摘要:将壳聚糖改性凹凸棒土作为小球藻的絮凝剂，研究其絮凝性能和作用机制。
研究得最佳絮凝条件为:壳聚糖和凹凸棒土的比例为1：2,pH为5,投加量为0.5g/L,沉降时间为2h,絮凝率可达88.7%。
SEM检测结果表明，改性后凹凸棒土表面积增加,有利于吸附小球藻;Zeta电位结果显示,壳聚糖修饰使絮凝剂具备阳离子性质,借助壳聚糖黏结架桥和电中和能力,絮凝剂能够破坏小球藻的分散状态，絮凝效率显著提高，具备较大的应用价值。
关键词:壳聚糖;凹凸棒土;絮凝;小球藻中图分类号:TQ641；Q939.99文献标识码:A文章编号：1671-3206(2021)04-0997-03 Study on chitosan-modified attapulgite flocculating chlorellaZHANG Hong-bing,LI Jun-lei(School of Biological Science and Engineering,Hebei University of Economics&Business,Shijiazhuang050061,China)Abstract:Chitosan-modified attapulgite was used as a flocculant to study its flocculation performance and mechanism on chlorella.The results show that the optimal flocculation conditions are:the ratio of chitosan to attapulgite is1：2,the pH is5,the dosage is0.5g/L,the sedimentation time is2h,and the flocculation rate can reach88.7%.The SEM test results showed that the surface area of attapulgite after modification increased, which was conducive to chlorella adsorption.The Zeta potential result showed that chitosan modification enable the flocculant to possess cationic property,and with the help of chitosan bonding bridging and electric neutralization ability,辻could destroy the dispersion status of chlorella and significandy improve the flocculation efficiency・Chitosan-modified attapulgite has great practical application value in engineering.Key words:chitosan；attapulgite；flocculation；chlorella微藻是制备生物柴油的优质原料，其表面带有负电荷,在水中易形成稳定的悬浮体系,导致收集较为困难。
壳聚糖改性工艺的研究壳聚糖[是自然界中唯一大量存在的高分子碱性氨基多糖，与合成高分子材料相比，具有来源广泛、价格低廉、性质稳定、无刺激、无致敏、无致突变、良好的生物相容性和生物可降解性、低免疫原性以及生物活性等优点，已被广泛应用于工业、农业、生物工程、医药、食品、日化、污水处理、纺织印染等领域。
壳聚糖不溶于普通溶剂，使其应用受到了一定限制，因此，对壳聚糖进行化学改性，提高其溶解性，并赋予其一些其他功能，扩大其应用领域成为了一个研究热点。
20116壳聚糖的结构和性质1. 1壳聚糖的结构特性壳聚糖具有复杂的双螺旋结构，其功能基团有氨基葡萄糖单元上的6位伯经基、3位仲羟基和2位氨基或一些N位乙酰氨基以及糖酐键，其结构式如图1所示。
1. 2.壳聚糖的一般理化性质壳聚糖是生物界中惟一的一种碱性多糖，它是白色、无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体，因原料和制备方法不同，其相对分子质量也从数十万至数百万不等。
1. 3壳聚糖的溶解性质壳聚糖可溶于稀的盐酸、硝酸、醋酸等无机酸和大多数有机酸但不溶于稀硫酸和稀磷酸。
影响壳聚糖溶解的主要因素有脱乙酰度、壳聚糖的相对分子质量、酸的种类等。
2壳聚糖的改性研究由于壳聚糖自身性能的局限性，科研工作者对其进行了改性研究，通过控制反应条件在壳聚糖上引人其他基团来改变其理化性质[6]。
本文将介绍壳聚糖改性的研究进展及应用，并对目前的一些改性方法进行了较全面的总结。
2. 1化学改性壳聚糖分子上有许多经基和氨基，可通过对其进行分子设计实现可控化学修饰，从而改善壳聚糖本身性能的一些不足。
根据壳聚糖的化学性质，可以从酰化、酯化、烷基化等几个方面对其进行化学改性。
2.1.1酸化改性壳聚糖可与多种有机酸的衍生物如酸酐,酰卤等反应，可引人不同相对分子质量的脂肪族或芳香族的酰基进行改性。
酰化反应既可在轻基上反应(O位酰化)生成酯，也可在氨基上反应(N位酞化)生成酰胺。
酰化化改性后的产物的溶解度有所改善，它具有良好的生物相容性，是一种潜在的医用生物高分子材料。
如脂肪族酰化化产物可作为生物相容性材料，N一甲酰化产物可增强人造纤维的物理性能。
（1）N位酰化化改性壳聚糖的氨基活性比轻基高，因此酞化反应一般优先发生在氨基上，得到N 位酰化化产物，反应如图2所示。
(2) O位酰化改性O位酸化反应不易发生。
在甲磺酸溶剂中，甲磺酸可以使壳聚糖上的氨基形成弱醋而将氨基保护起来，而使经基位上发生酞化反应。
然后向反应体系中加人氨水进行多次中和，使产物的氨基以自由形式存在，得到O位酞化改性的壳聚糖。
孙涛等[7]通过低聚壳聚糖经N一酰化得到取代度相同的N一马来酰低聚壳聚糖和N一邻苯二甲酰低聚壳聚糖，其取代度均为0. 25。
结果表明，取代度相同，N一邻苯二甲酰低聚壳聚糖对OH 、DPPH的清除能力优于N一马来酰低聚壳聚糖。
这说明取代度相同时，取代基的结构会影响N一酰化低聚壳聚糖对自由基的清除活性。
（3) N, O位酰化化改性壳聚糖的酰化反应往往既发生在C6位OH上，同时又发生在C3位OH上，得到N，O位酰化改性的壳聚糖。
2.1.2酰化改性壳聚糖上的羟基，尤其是环上的6位羟基会与一些有机酸和无机酸发生酯化反应，常见的反应有磷酸酯化和硫酸酯化。
2. 1. 3烷基化改性烷基化改性是壳聚糖与卤代烃或硫酸酯反应生成烷基化产物[10]，分为O位烷基化、N位烷基化和N,O位烷基化。
此种改性削弱了壳聚糖分子间和分子内的氢键，改善其溶解性，但若引人的碳链过长，也会影响其溶解性。
烷基化改性后的产物具有良好的保湿性、成膜性、吸附性、增黏性等特性，被广泛应用于化妆品工业，如用于洗发香波能有效提高头发的可梳理性。
(1) N位烷基化改性由于氨基的反应活性大于经基的反应活性，所以N位烷基化较易发生。
常见的制备方法有:①壳聚糖与卤代烷反应，优先进行N位烷基化;②壳聚糖与环氧衍生物反应，进行N位烷基化，该类产物易溶于水，且能与阴离子洗涤剂互溶;③壳聚糖与醛发生Schiff碱反应，生成Schiff碱，用NaBH4还原得到N位烷基化壳聚糖，反应如图4所示。
（2) O位烷基化改性O位烷基化壳聚糖制备方法有:①Schiff碱法，壳聚糖与醛反应形成Schiff碱，再与卤代烷反应，然后脱去保护基，即得到O位烷基化改性壳聚糖[11];②邻苯二甲酰化法，采用邻苯二甲酞化反应保护壳聚糖上的氨基，烷基化后再用肼脱去N 一邻苯二甲酸[12]（3）N, O位烷基化改性在碱性条件下，壳聚糖与卤代烷反应，可制备在N, O位同时取代的衍生物（13）。
反应条件不同，产物的溶解性能有较大的差别[14]。
Choi等[15]在甲醇溶液中以一组酸配类物质(醋酸酐、丙酸酐、丁酸酐、己酸酐)分别对壳聚糖进行预处理，得到N位酞化壳聚糖，从而可以引入烷基。
随烷基基团碳链的增长，壳聚糖衍生物主链结构的结晶区域有所增加，与水化合的能力相应减弱。
烷基化操作后，壳聚糖中部分氢键发生断裂，抗张强度呈现下降的趋势。
2. 1. 4羧基化改性壳聚糖在碱性条件下，与氯代烷酸或乙醛酸反应进行按基化改性，目前研究最多的是竣甲基化反应。
梭基化改性后得到完全水溶性的高分子和含阴离子的两性壳聚糖衍生物。
竣甲基化改性时各位点活性顺序为:C6位OH>C3位OH>C2位NH2 ,可以通过改变反应条件来制备不同的羧甲基壳聚糖[16]。
羧甲基壳聚糖因其良好的水溶性和绿色环保性，使其在环保、水处理、医药和化妆品等领域得到越来越广泛的应用。
羧基化改性后的产物可用于提取和回收金属离子;在医药上可用做免疫辅助剂;用于化妆品中具有润滑作用和持久的保湿作用及保持良好的稳定性。
(1)O位羧基化改性同上述介绍的O位酰化改性，先将氨基保护后再进行羧基化反应，即可得到O位羧基化壳聚糖，反应如图5所示。
(2)N位羧基化改性壳聚糖与羧酸发生Schiff碱反应，再用NaBH4还原即可得到N位羧基化壳聚糖，反应如图6所示。
(3) N, O位羧基化改性由于壳聚糖上的2位氨基与6位羧基的竞争反应，改性得到的基本是N,O位羧甲基产物。
壳聚糖改性膨润土处理实验室废水的研究摘要:利用脱乙酰度为90 % 、浓度为0. 5 % 的壳聚糖溶液对膨润土进行改性, 制备了壳聚糖改性膨润土, 并应用于实验室废水, 对水处理影响因素进行了优化, 在pH = 6、投加量为 1. 2 g/ mL, 搅拌时间分别为10、12 min 条件下, 改性后膨润土对实验室废水中色度、浊度的去除率分别达到94. 60 % 、92. 80% ,结果令人满意。
关键词:膨润土; 壳聚糖改性; 实验室废水; 脱色; 除浊膨润土又叫/ 斑脱石0、/ 膨润岩0、/ 搬土0,它是一种重要的粘土矿资源, 具有许多独特的性能,如吸水膨胀性、润滑性、粘结性和吸附等, 可以用作增塑剂、粘结性和吸附剂等。
然而, 天然膨润土中由于表面硅氧结构具有极强的亲水性和层间大薄的水膜, 而不能有效的吸附疏水性有机污染物,限制了膨润土在工业废水处理中的应用, 因此近年来, 人们已开始注重研究对膨润土的改性, 壳聚糖改性膨润土的研究越来越受到研究者重视[ 1- 7] 。
本实验尝试研制了壳聚糖改性膨润土, 对其在实验室废水处理中的应用进行了研究。
1实验部分1. 1 实验原料1. 1. 1实验原料原料土: 取至辽宁某地的膨润土矿, 其化学组成( 以质量计算) 见表 1表1 膨润土化学组成/ %SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O TiO 2 MnO H 2O + 烧失量56. 04 15 . 4. 27 2. 22 0. 75 2. 45 1. 60 0. 48 0. 09 6. 24 15. 28壳聚糖: 脱乙酰度分别为 85 % 、90 % 、95 % ,浙江省磐安壳聚糖厂生产。
实验室废水: 本校实验室废水, 色度 205 倍;浊度 30. 5 NTU 。
1. 2主要实验仪器及试剂电动磁力加热搅拌器, 常州国华电器有限公司; FJ- 200 高速分散均 质机 上海标本模 厂;WD- 900B 微波炉 Galanz, 顺德; SX721 分光光度计, 山东高密彩虹分析仪器有限公司; SGZ- - 1A 数显浊度仪, 上海悦丰仪表有限公司; 醋酸 ( 分析纯 ) 沈阳市试剂三厂; 硫酸 ( 分析纯) 沈阳新化试剂厂; 氢氧化钠 ( 分析纯 ) 沈阳新化试剂厂。
1. 3 实验方法取一定量实验废水, 用稀硫酸或氢氧化钠溶液调 pH 值, 加入一定量改性土, 用高速分散均质机( 1 000 r/ min) 搅拌、静置, 取上清液用稀释倍数法、SGZ ) 1A 数显浊度仪分别测定上清液中色度、浊度, 并计算改性土对色度、浊度的去除率。
1. 4负载壳聚糖膨润土的制备 取浓度为0. 5 % 、脱乙酰度 90 % 的壳聚糖溶液 50~ 60 mL , 将 50 g 膨静置, 使膨润土充分浸润。
将此糊状物置于微波炉中, 加热干燥, 研细, 过 0. 16 mm 筛, 即得壳聚糖改性膨润土。
2结果与讨论2. 1 负载壳聚糖膨润土的制备2. 1. 1 壳聚糖脱乙酰度的影响从理论上讲, 随着壳聚糖脱乙酰度的增大, 壳聚糖分子上游离氨基的数量增多, 在酸性液中壳聚糖正离子数亦增多。
这样, 膨润土对壳聚糖的负载量必然增加, 脱色率必然增大。
但是, 由于壳聚糖与膨润土的结 合可能改变了 膨润土的性质, 增强了膨润土的吸附能力, 也使脱色率增大。
因此, 壳聚糖脱乙酰度的增大, 对脱色率的影响不显著, 见图 2。
由于壳聚糖难以粉碎, 脱乙酰度越高价格越高、粒度越小、越易溶解, 从经济角度考虑, 选择脱乙酰度为 90 % 的壳聚糖。
C 0 - C C 0 式中: G ) 除浊率或脱色率; C 0 ) 处理前溶液浊度或色度; C ) 处理后溶液浊度或色度。
图2 脱乙酰度与脱色率的关系1. 2 壳聚糖溶液浓度的影响以脱乙酰度为90 % 的壳聚糖醋酸溶液对膨润土进行作用, 然后对酸性大红溶液进行脱色, 发现当壳聚糖溶液浓度为0. 5 % 时, 脱色率即达到很高, 见图3。
壳聚糖溶液为0. 6 % ~ 1. 0 % 时,对脱色后上清液的澄清度无影响。
从经济角度考虑, 选择浓度为0. 5 % 的壳聚糖溶液。
2. 2 负载壳聚糖膨润土处理实验室废水2. 2. 1 不同pH 对色度、浊度去除率的影响在投土量为1. 2 % ( g/ mL) 、固定搅拌时间( 10min) 内、搅拌参数为 1 000 r/ min 的条件下, 依据实验方法考察改性土在不同pH 值下对化学实验室废水的色度、浊度去除率的影响。
实验结果见图4图4 pH 对色度、浊度去除率的影响图5 投加量对色度、浊度去除率的影响由图可知, 改性土对色度、浊度的去除率随pH 值的增加而增大, 当pH 值为6 时, 达到最大94. 65 % 和92. 40 % 。
