Page 150 - 《精细化工》2023年第2期
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·372· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
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的广泛关注 。随着人们对环境保护意识的增强， 用和螯合作用，但 CS 和 PDA 结合时常需加入有机
开发经济高效、绿色环保的新型生物质吸附剂成为 试剂作为交联剂、偶联剂，或反应过程需要特殊要
水污染处理的研究热点之一。 求，以制备稳定的复合吸附材料。翟琳琳 [10] 使用戊
壳聚糖（CS）作为一种具有储量大、无毒易降 二醛作为交联剂，在羧甲基壳聚糖表面接枝 PDA，
解且吸附性能较好等诸多优点的天然高分子材料， 制备微球吸附剂吸附甲基橙染料，最大吸附量可达
被广泛应用于处理染料废水、重金属废水等领域 [5-6] 。 206 mg/g；GUO [11] 以 CS、多巴胺为原料，戊二醇为偶
但 CS 由于结晶度高、溶解性较差等缺点，限制了 联剂，交联反应合成多巴胺壳聚糖基气凝胶，对
其作为吸附剂在水处理中的应用，常采用化学改性 Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)的最大吸附量分别为 374.4 和 441.2 mg/g；
法提高其溶解性或反应活性。多巴胺是海洋贻贝体 曲今垚等 [12] 通过紫外光催化法在 CS 上引入 PDA 进
内分泌的黏性蛋白中的主要成分，含有丰富的邻苯 行改性，制备了 CS-PDA 水凝胶，对双氯芬酸钠的
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二酚和氨基基团 。多巴胺能在弱碱环境下自聚合， 最大吸附量为 333.2 mg/g。目前，常用的化学交联
经过复杂的反应过程形成聚多巴胺（PDA，多巴胺 剂（戊二醛、环氧氯丙烷等）往往具有毒性，容易
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氧化自聚合示意图如下所示） 。因 PDA 具有极强 对水体造成二次污染；而紫外光催化反应的制备过
的黏附性，在其他材料表面易形成 PDA 涂层，其分 程较为复杂，且成本较高，不利于工业应用。
子中胺基质子化或酚羟基去质子化后可与染料分子 本文以 CS 为基体，采用温和高效的高碘酸盐
产生静电作用，同时 PDA 丰富的苯系结构也可通过 氧化法对 CS 链葡萄糖基上的 C2、C3 位进行开环氧
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π-π 堆叠作用吸附废水中的染料 。 化，制备双醛基壳聚糖（DCS）。本课题组前期研究 [13]
发现，随着高碘酸钠氧化程度的增加，DCS 相对分
子质量（简称分子量）不断下降，使其活性基团可
及度提高并改善了溶解性。在此基础上，利用接枝
改性法在无交联剂条件下直接引入 PDA 进一步制
备 PDA/DCS 吸附材料，选择性氧化 CS 及 DCS 与
PDA 的反应示意图如下所示。以偶氮类染料胭脂红
为模拟染料废水，通过测定 DCS、PDA/DCS 对染料
同属生物质材料的 CS 和多巴胺是一种理想的 废水的吸附性能，探讨其吸附机理，旨在开发出一
环境友好型吸附材料，两者的复合可获得更为丰富 种制备工艺简单、环保且可高效去除偶氮类染料的
的活性基团，有望增强对染料及金属离子的吸附作 吸附材料。
1 实验部分 14000），AR，国药集团化学试剂有限公司；冰醋酸
（CH 3 COOH），AR，西陇化工股份有限公司；无水
1.1 试剂与仪器 乙醇（C 2 H 5 OH），AR，上海泰坦科技有限公司；氢
CS（脱乙酰度为 95%）、盐酸多巴胺（DA）， 氧化钠（NaOH）、浓盐酸（质量分数为 36%~38%），
AR，上海麦克林生化科技有限公司；高碘酸钠，AR， AR，天津化学试剂三厂；24 孔细胞培养板，合肥志
上海展云化工有限公司；乙二醇、胭脂红、三羟甲 宏泰克生物技术有限公司。
基氨基甲烷（Tris）、透析袋（截留分子量 8000~ JK-500DB 型超声波清洗器，合肥金尼克超声波
