Page 44 - 《精细化工》2021年第10期

·1974· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

2.2 接枝改性 的官能团与其他聚合物进行耦合；（2）在高分子骨
壳聚糖分子链上的氨基和羟基数量有限，且部 架上产生大分子自由基与另一种单体进行聚合。常
分官能团只对某种金属离子起到吸附作用。经研究 用的接枝方法有自由基引发接枝法、催化接枝法、
发现，对壳聚糖进行接枝改性，可以增加官能团的 酶引发接枝法。壳聚糖的接枝共聚反应示意图如下
数量来提高其对金属离子的去除率。对壳聚糖进行 所示〔以 D-丙交酯接枝为例，其中，Sn(Oct) 2 为催
接枝改性的途径主要有两种：（1）壳聚糖分子链上 化剂辛酸亚锡〕。

ABDELRAHMAN 等 [21] 制备了壳聚糖 2-丙烯酰 等 [22] 对壳聚糖磁性微粒进行接枝改性，制备了吸附
胺-2-甲基-1-丙磺酸接枝共聚物（称为 p1），并用于 金属离子的接枝酰肼-微磁性壳聚糖。结果表明，对
2+
2+
6+
2+
2+
3+
去除溶液中的 Fe 、Cd 、Ni 。研究表明，在吸附 U 、Hg 、Cd 的吸附机理与氨基和羟基的存在有
2+
3+
2+
2+
2+
6+
30 min 后，p1 对 Fe 、Cd 以及 Ni 的去除率达到 关，在 pH=5 时对 U 、Hg 、Cd 的去除量达到最
97.50%、70.16%、82.00%。通过分析发现，接枝后 大，分别为 1.55、1.82、2.67 mmol/g。接枝改性壳
聚合物对金属离子的去除率有很大的提高。HAMZA 聚糖的研究进展见表 2。

表 2 接枝改性壳聚糖研究进展
Table 2 Research progress in grafting modified chitosan
未接枝壳聚糖
制备物质 接枝物 金属离子 去除效果 参考文献
吸附量/（mg/g）
2+
乙二胺接枝壳聚糖共聚物 乙二胺 Cu 2+ Cu 的质量浓度为 10 mg/L、pH=6，吸附量为 85.91 mg/g — [23]
壳聚糖-g-聚丙烯酸 聚丙烯酸 Cu 2+ pH=6，吸附量为 197.2 mg/g 108.5 [24]
衣康酸接枝壳聚糖 衣康酸 Cd 2+ pH=5、θ=25 ℃，吸附量为 405 mg/g 124 [25]
2+
2+
2+
2+
L-精氨酸接枝壳聚糖 L-精氨酸 Cu 、Ni pH=6、θ=25 ℃，对质量浓度 25 mg/L 的 Cu 、Ni 去除 — [26]
率可达到 75.36%、68.42%
注：—代表文献未给出。

对壳聚糖进行接枝改性可以显著改善壳聚糖的 进行磁化改性是使壳聚糖可以回收再利用的有效手
理化性质，从而扩大壳聚糖在金属离子去除领域中 段之一。磁化改性壳聚糖的结构一般为 3 种：核壳
的应用。接枝改性壳聚糖的性质受接枝物影响较大， 结构、夹心结构、多核壳结构，示意图如图 2 所示。
如接枝物的数量、结构等。经接枝改性后的壳聚糖
既可以保留壳聚糖本身官能团的活性还可以增加接
枝物的特性，进而强化壳聚糖对金属离子的吸附性
能。由于小分子单体的官能团数量较少，常采用聚
合物接枝壳聚糖提高对金属离子的去除率。由表 2
可知，聚合物接枝壳聚糖后，在 pH=5~6 时，对金
属离子的吸附量显著提高。
2.3 磁化改性
由于壳聚糖的物理、化学性质具有高度可塑性，

受到广泛关注。但其作为金属离子吸附材料在使用 图 2 磁化壳聚糖结构示意图
后很难实现回收再利用，造成资源浪费。对壳聚糖 Fig. 2 Schematic diagram of magnetized chitosan structure