Page 149 - 《精细化工》2023年第2期

第 40 卷第 2 期 精 细 化 工 Vol.40, No.2
20 23 年 2 月 FINE CHEMICALS Feb. 2023

水处理技术与环境保护
聚多巴胺改性双醛壳聚糖的制备及其吸附性能

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金海军，陈泽世，李丽丽，杨文菊，唐雨霞，王 浩
（安徽农业大学 轻纺工程与艺术学院，安徽 合肥 230036）

摘要：以壳聚糖（CS）为基材，采用高碘酸钠选择性氧化制备了双醛壳聚糖（DCS），再通过接枝聚多巴胺（PDA）
制得了环保型聚多巴胺/双醛壳聚糖（PDA/DCS）。采用 SEM、FTIR、N 2 吸附-脱附、XRD 对两种改性壳聚糖
进行了表征，并测试了其对胭脂红的吸附性能。结果表明，CS 被高碘酸钠氧化后引入的活性基团醛基可与 PDA
产生共价结合，选择性氧化有效提高了 DCS 和 PDA/DCS 的吸附效果；与原 CS 相比，DCS 结晶度明显下降，
孔隙率和比表面积提高，PDA/DCS 呈现较密集的多孔结构。DCS 和 PDA/DCS 对胭脂红的吸附过程均遵循准二
级动力学模型和 Langmuir 等温模型；但与 DCS 相比，PDA/DCS 的吸附速率及吸附量明显提升，当染料初始质
量浓度为 700 mg/L 时，PDA/DCS 最大单分子层吸附量可达到 1194.4 mg/g，且经过 5 次循环使用后，其吸附量
仍达到 616.90 mg/g。
关键词：壳聚糖；高碘酸钠；聚多巴胺；吸附；胭脂红；水处理技术
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 02-0371-09

Preparation and adsorption properties of polyamine
modified dialdehyde chitosan

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JIN Haijun, CHEN Zeshi, LI Lili, YANG Wenju, TANG Yuxia, WANG Hao
（College of Textile Engineering and Art, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, Anhui, China）

Abstract: An environmental-friendly polydopamine modified dialdehyde chitosan (PDA/DCS) was
synthesized by polydopamine (PDA) grafted with dialdehyde chitosan (DCS), which was prepared via sodium
periodate selective oxidation of chitosan (CS). The two kinds of modified chitosan were then characterized
by SEM, FTIR, N 2 adsorption-desorption and XRD, followed by investigation on their adsorption
performance for carmine. The results revealed that the active aldehyde group generated by sodium periodate
oxidization of CS could covalently bind to PDA, and the selective oxidation could effectively improve the
adsorption performance of both DCS and PDA/DCS. Compared with the unmodified CS, DCS exhibited
decreased crystallinity and increased porosity and specific surface area, while PDA/DCS displayed a
dense porous structure. The adsorption processes of carmine by both DCS and PDA/DCS followed the
quasi-second-order kinetic equation and Langmuir isothermal model. Moreover, the adsorption rate and
capacity of PDA/DCS were significantly enhanced in comparison to those of DCS. The maximum
monolayer adsorption capacity of PDA/DCS reached 1194.4 mg/g when the initial mass concentration of
dye was 700 mg/L. PDA/DCS still kept an adsorption capacity of 616.90 mg/g even after five recycles.
Key words: chitosan; sodium periodate; polydopamine; adsorption; carmine; water treatment technology

[3]
随着中国现代工业体系的逐步完善，随之产生 环境污染和人体健康危害大 ，因此，印染废水的
的工业废水带来严重的水污染问题，其中，纺织行 处理迫在眉睫。目前，印染废水处理方式主要有生
业产生的印染废水污染十分严重 [1-2] 。印染废水成分 物法、催化降解法、氧化法、吸附法等，而吸附法
复杂，包括有机染料、重金属、各种添加剂等，对 由于其成本低、使用便捷、可再生等优点受到人们

收稿日期：2022-07-08; 定用日期：2022-09-21; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220633
基金项目：科技部“科技助力经济 2020”重点专项项目（国科发资[2020]151 号）；安徽省科技重大专项项目（202103a06020005）
作者简介：金海军（1994—），男，硕士生，E-mail：3025650687@qq.com。联系人：王浩（1978—），女，副教授，E-mail：haozijie@ahau.edu.cn。