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第 5 期 李大刚，等: p(AA-co-CTS)两性型规整吸附介质的制备及动态吸附性能 ·973·
冷冻结晶状态下进行氧化还原引发聚合反应。低温
使溶剂逐步结晶，未结晶区域内反应液浓度升高，
APS 与 V C 发生氧化还原反应产生自由基并引发
CTS 接枝 AA ，同时与 MBA 交 联聚合生成
p(AA-co-CTS)，反应一定时间后取出产品，在室温
下，冰晶融化使原位留下连续状孔隙，最后用去离
子水冲洗该规整吸附介质，进行下一步表征及吸附
性能测试，制备路线如下所示。
a — adsorption operation flowsheet; b — penetration curve; c —
integral method sove NTU
1— raw material liquid storage tank; 2— creeping pump; 3—
adsorption saturation zone; 4—adsorption zone (adsorptive mass
transfer zone); 5—conversion valve
图 1 动态吸附操作流程及传质关系
1.2.2 鱼皮多肽制备 Fig. 1 Dynamic adsorption process and mass transfer relationship
新鲜黄翅鱼皮初步清洗后经过破碎处理获得鱼
（2）动态吸附操作
皮匀浆，向鱼皮匀浆添加去离子水控制体系匀浆质
所制备的 p(AA-co-CTS)规整吸附介质安装在
量分数为 80%，添加 V(正丁醇)∶V(水)=1∶9 的正
含有温控夹套的管式反应器中，与其他散装颗粒吸
丁醇溶液做脱脂处理，高速搅拌均匀，过滤获得滤
饼。将滤饼与去离子水进行充分搅拌〔m(滤饼)∶ 附树脂不同的是规整吸附介质无需经过浸泡、装柱
m(水)=1∶10〕，利用 NaOH 调节体系的 pH 为 9，添 等预处理操作，鱼皮多肽吸附实验等效于“固定床”
加胰蛋白酶水溶液〔V(胰蛋白酶)∶V(水)=19∶ 的动态吸附，分别在进料液初始质量浓度（ρ in =200、
1000〕，37 ℃下酶解 4 h。升温至 100 ℃灭活 20 min， 400、600、800、1000 mg/L）、进料液流速（q in =1、
经沉降处理后取上层清液，并于室温中 0.3 MPa 下 2、3、4、5 mL/min）以及吸附温度（T=288.15、293.15、
经过孔径为 0.2~ 0.5 μm 的超滤膜过滤 4 h，收集鱼 298.15、303.15、308.15 K）不同的吸附条件下考察
皮多肽滤液，4~5 ℃下浓缩并干燥成为鱼皮多肽， 动态吸附效果。材料孔隙内部富含—COOH、—NH 2
–
备用。 基团，吸附操作时 —COO 表现为弱阳离子交换
+
1.2.3 介质对鱼皮多肽的吸附实验 型吸附，—NH 3 表现为弱阴离子交换型吸附。因此，
（1）介质吸附相平衡曲线的绘制 材料对鱼皮多肽吸附本质为离子交换型吸附；此外，
动态吸附操作流程及传质关系见图 1。如图 1a 由于材料所含有的化学基团均为极性基团，如：—
所示，原料液通过恒流泵循环状态下以不同初始质 COOH、—NH 2 、—O—、—OH 等基团易与多肽中
量浓度（ρ in =200~1000 mg/L）流经 p(AA-co-CTS) 酰胺基团以氢键形式进行吸附。每隔 5 min 检测流
介质 24 h，以保证有足够时间让多肽占据介质的吸 出液多肽质量浓度（ρ eff ，mg/L），确定不同吸附操
附位点，等效于静态饱和吸附过程 [25] ，通过式（1） 作条件下的穿透曲线。如图 1b 所示，本实验规定所
获取不同操作温度（T=288.15~308.15 K）下对应的 有穿透曲线中达到穿透点质量浓度 ρ B =0.1ρ in 时为穿
静态饱和吸附量，并绘制静态饱和吸附量与初始质 透点，动态吸附饱和点质量浓度 ρ E =0.9ρ in 时达到动
量浓度之间的相平衡曲线。 态饱和吸附量，计算公式见式（2）。
( ) V q t
Q in o （1） Q in in E （2）
m
m 1000 m
式中：Q 为静态饱和吸附量（mg/g）；ρ in 为多肽初 式中：Q m 为动态饱和吸附量（mg/g）；q in 为原料液
始质量浓度（mg/L）；ρ o 为循环吸附后多肽质量浓 流量（mL/min）；t E 为动态吸附饱和时间（min）。
度（mg/L）；V 为原料液体积（L）；m 为介质干重 （3）NTU 法确定吸附操作工艺 [26-27]
（g）。 根据动态吸附穿透曲线，通过 NTU 法计算动态
