植物单宁在水处理中的应用
植物单宁的研究和应用[精品]
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植物单宁的研究和应用[精品]植物单宁的研究进展和应用* 杨淇森，韦璐，王林，孙鹤，袁维风(宿州学院化学与生命科学学院，安徽宿州) 摘要:植物单宁是自然界广泛分布的一类天然产物,具有结构类型的多样性和生物活性的广谱性,其在医药、食品、农业、材料、化工等多学科领域得到广泛的应用,已引起国内外研究者的普遍关注。
本文就植物单宁近年来的研究与应用进展予以评述,旨在为新的活性成分研究及其资源的高效利用提供依据。
关键词:植物单宁;生理活性应用;研究进展;1引言植物单宁广泛地存在于植物的叶、果实、根及树皮等部位中,是重要的天然多酚类活性物质,也是天然产物中研究得比较早和较多的一类化合物。
不同物种中的单宁因其化学结构[1]不同用途也各不相同,水解类单宁如没食子酸单宁和鞣花单宁,生物活性较强,在医药、食品、-醇和原花青定,如黑荆树皮化工等领域应用广泛。
缩合类单宁其最重要的组成单元是黄烷-3单宁、落叶松树皮单宁表现出不同于水解类单宁的特征,在化工、材料等领域虽有应用,但应用面较窄。
20世纪50年代随着人们对植物单宁的化学结构及化学性质的不断探索,单宁的应用研究涉及了医药、食品、化工、农业、材料等领域。
人们发现植物单宁的多酚羟基化学结【】构和独特的化学性质使其呈现出较强的抗氧化、抗病毒【】、抗肿瘤【】、抗艾滋病毒【】等多种生物活性,而且单宁能与蛋白质、多糖、生物碱反应,与金属离子络合,对细菌和酶的抑制,对某些农作物病虫害的抗性,以及抗紫外照射、捕捉自由基等一系列化学行为,可被用作抑菌剂、抗肿瘤药物、抗氧化剂、防腐剂、鞣革剂、化妆品、黏合剂、水处理剂以及吸附树等。
自20世纪90年代以来,国内外学者对这类天然产物的研究更是方兴未艾。
2 植物单宁在医药领域研究进展和应用 2.1 抑菌和抗病毒[2~3]单宁能凝固微生物的原生质,对多种酶和病菌具有明显的抑制作用。
如茶单宁能抑制幽门螺旋菌的生长,还可作为治疗胃炎和溃疡药物成分;槟榔单宁和茶单宁可阻止链球菌在牙齿表面的吸附和生长,并抑制糖苷转移酶的活性及糖苷的合成,从而减少龋齿的形成;还有一[4]些单宁对毒菌具有抑制作用。
单宁的用途
单宁的用途单宁是一种天然有机物质，广泛存在于许多植物中，尤其是葡萄和咖啡豆中含量较高。
单宁具有多种用途，包括食品和饮料工业、制药工业、水处理和皮革加工等领域。
在食品和饮料工业中，单宁被广泛应用于用作食品添加剂和食品工艺改良剂。
它在食品中起到增强色泽、提高口感、增加风味和保鲜等作用。
例如，在红葡萄酒中，单宁可以赋予其深红色和柔和的口感，同时还能抑制酒中的氧化反应，从而延长其保质期。
单宁还常被添加到咖啡中以改善其口感和浓郁度。
此外，单宁还可以用于制作巧克力、啤酒、饼干、果酱等许多食品和饮料。
在制药工业中，单宁也有着重要的作用。
它被广泛用于制药工艺中的漆酸合成、沉淀剂和药物脱水剂等方面。
单宁还具有抗氧化、抗炎和抗菌等生物活性，因此在药物的开发和生产过程中也被广泛应用。
例如，单宁可以用作抗生素的增效剂，可以增强抗生素的抗菌活性，从而减少药物用量和增加疗效。
在水处理方面，单宁作为一种有机聚合物，可以用于沉淀和除去水中的重金属离子和有机物。
单宁具有良好的沉淀性能和吸附能力，可以有效地去除水中的污染物，并使水质得到改善。
此外，单宁还可以用于制备抗菌材料，可以应用于饮用水的消毒和防腐。
此外，单宁还广泛应用于皮革加工工业中。
在制作皮革的过程中，单宁可以作为一种鞣剂，帮助将动物皮革转化为柔软、耐用和具有良好触感的产品。
单宁可以与皮革中的胶原蛋白结合，形成一种稳定的化合物，从而增强皮革的物理和化学性能，并延长其使用寿命。
总的来说，单宁在食品和饮料工业、制药工业、水处理和皮革加工等领域都有重要的应用价值。
它作为一种多功能的天然有机物质，具有多种生物活性和化学性质，可以为许多产品的制造和改良提供帮助。
因此，单宁在工业生产和科学研究中的应用前景广阔，并具有很大的潜力。
固化杨梅单宁对水体环境中铁离子的吸附特性研究
固化杨梅单宁对水体环境中铁离子的吸附特性研究沈跃跃;刘祎玮;李颖;马崇迪;李越;刘文韬;廖洋;毛卉【摘要】以天然生物质杨梅单宁为原料,通过甲醛交联,制得固化杨梅单宁吸附材料,研究了其对水环境中Fe(Ⅱ)的吸附特性.实验表明:该吸附材料对Fe(Ⅱ)有较强的吸附能力,且吸附平衡量主要受pH影响.pH4.0,温度286 K时,仅需1h,平衡吸附量可达106.32 mg·g-1.该吸附材料对Fe(Ⅱ)的吸附平筏符合Langmuir方程.吸附动力学可用准二级速率方程来描述,且优于准一级速率方程和Elovich方程.循环使用3次,吸附量为81.6 mg·g-1,重复使用性好.该吸附材料原料来源广泛,制备工艺简单,对水体中Fe(Ⅱ)具有较好的吸附能力,可以得到较广阔的应用.【期刊名称】《四川师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)005【总页数】6页(P705-710)【关键词】固化杨梅单宁;吸附剂;Fe(Ⅱ);吸附【作者】沈跃跃;刘祎玮;李颖;马崇迪;李越;刘文韬;廖洋;毛卉【作者单位】四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066;四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066;四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066;四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066;四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066;四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066;四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066;四川师范大学四川省高校农田生态服务能力建设工程中心,四川成都610066;四川师范大学化学与材料科学学院,四川成都610066;四川师范大学四川省高校农田生态服务能力建设工程中心,四川成都610066【正文语种】中文【中图分类】O647.33;S781.42近年来，随着工农业的快速发展，大量重金属离子不可避免地进入江河、湖泊、地下水等水环境，威胁生态环境与人体健康．铁是地壳中含量最为丰富的金属之一，多以Fe(II)和Fe(III)形式存在于水体环境中［1］．世界卫生组织和我国《生活饮用水卫生标准》(GB5740－2006)均规定，水体环境中铁的质量浓度不得超过0．3 mg·L－1．摄入过量铁离子影响人体健康，可能导致心脏病、糖尿病、精神疾病、肺炎等［2－4］，其中，Fe(III)多以Fe(OH)3胶体形式存在于水环境中，因此水环境中的铁几乎仅Fe(II)以离子形式存在．国内外对水体中 Fe(II)的去除主要有氧化法［5－6］、沉淀法［7］和吸附法［8］．氧化法主要用于大中型地下水厂除铁，但活性滤膜的形成和铁氧化细菌的培养、驯化所需时间过长［9］，不利于居民饮用水处理的时效性;沉淀法多用于水体中大量金属铁的处理，存在混合反应不充分、操作繁杂、易投加过量碱等缺点;吸附法是近年来倍受青睐的水处理工艺，具有操作简便、经济性高、稳定性好等特点［10］．植物单宁是一类天然植物多酚，广泛存在于植物的根、皮、叶及果实中，且富含邻位酚羟基，能够与众多金属离子(含空的d轨道)形成稳定的五元环螯合物［11－12］．然而由于单宁的水溶性，不能直接用于吸附水体中金属离子．因此，将单宁有效固化，再应用于实际吸附体系是常见的方法之一．Y．Y．Shen等［13］以机械强度好、热稳定性佳、化学稳定性优异的SiO2为载体，制备了2种氨基化二氧化硅负载单宁吸附材料，有效地去除了水体中轻稀土离子;X．Sun等［14］创新性地将黑荆树单宁固化在廉价易得的动物皮胶原上，快速、高效处理了水体中的二价铜离子;A．Nakajim等［15］利用廉价的苎麻纤维为基质固化单宁，实现了海水中放射性铀元素的有效去除和回收．本文以甲醛为交联剂合成杨梅单宁树脂，实现杨梅单宁的固化，并考察了固化杨梅单宁对水体中铁离子的吸附特性．1．1 主要试剂和仪器主要材料:杨梅单宁(质量分数67%，广西百色栲胶厂);甲醛(质量分数40%)、硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)(成都市科龙化工试剂厂);实验试剂均为分析纯．主要仪器:原子吸收分光光度计(TAS－990;北京普析通用仪器有限责任公司);Fe空心阴极灯(北京有色金属研究总院);PL203电子天平(梅特勒－托利多仪器有限公司);SHB－Ⅲ循环水式多用真空泵(狮鼎);DF－101B集热式恒温加热磁力搅拌器(科瑞仪器有限公司);SHY－2A型水浴恒温振荡器(国宇仪器制造有限公司);PHI －5700型X射线电子能谱仪(美国物理电子公司)．1．2 实验方法1．2．1 固化杨梅单宁的制备将0．5 g杨梅单宁溶于200 mL二次蒸馏水，加入2 mL甲醛，然后盐酸调pH至1．0，加热煮沸并维持1 h，静置，倾倒上层清液，制得固化杨梅单宁，乙醇洗涤除去小分子聚合物，烘干待用(如图1)．1．2．2 吸附试验过程初始pH对吸附容量的影响．分别取250 mL 480 mg·L－1的Fe(II)溶液，调pH为2．5～7．0，将1．2．1制备的0．35 g固化杨梅单宁加入到Fe(II)溶液中，控制反应温度为286 K，振荡吸附1 h，抽滤，取清液，原子吸收分光光度计测定铁的含量．1．2．3 吸附动力学将1．2．1制备的固化杨梅单宁加入250 mL质量浓度为480 mg·L－1的Fe(II)溶液，调节pH至4，温度为286 K，振荡吸附5 h，分别测定不同时间下铁的含量．1．2．4 吸附等温线将1．2．1制备的固化杨梅单宁加入250 mL质量浓度为10～500 mg·L－1的Fe (II)溶液中，在286、292、298 K，pH 4．0条件下，振荡吸附1 h，测定铁的含量．2．1 杨梅单宁的固化杨梅单宁是一种天然多酚类化合物，结构如图2．以甲醛为交联剂，利用杨梅单宁分子结构中A环6、8位的亲核活性中心，通过亲电取代反应使甲醛分子中的亚甲基与单宁发生分子间交联，制备得到固化杨梅单宁材料．该材料具有良好的疏水特性，同时其B环上富含的邻位酚羟基，可对Fe离子展现出较强的螯合能力．红外表征结果如图3所示，特征峰3 436．18 cm－1归属于杨梅单宁分子骨架上邻位酚羟基的伸缩振动;1 626．23 cm－1处是杨梅单宁中苯环骨架的存在而引起的吸收振动［16－17］．固化后的杨梅单宁，相应位置上的特征峰强度均明显增大，特别是—OH峰强度的增大与宽度的增长尤为明显，表明存在更多羟基可以与金属离子的螯合作用，可进一步提高固化杨梅单宁的吸附性能;3 398．58 cm－1、1 614．21 cm－1处分别对应固化杨梅单宁的—OH和苯环骨架引发的振动;1 451．78 cm－1处—CH2—的不对称弯曲振动进一步表明亚甲基桥键已成功使杨梅单宁分子形成了大分子．2．2 初始pH对Fe(II)吸附量的影响通常，单宁所含酚羟基的解离程度受pH环境影响较大，且吸附材料表面荷电情况及活性基团的结构也受到pH影响［18－19］．在温度286 K，初始质量浓度480 mg ·L－1，振荡吸附1 h条件下，考察了初始pH的影响．由图4可见:pH对Fe(II)吸附量影响较大，偏酸性环境更利于固化杨梅单宁对Fe(II)的吸附．但pH 2．0～4．0时，一定程度上可能抑制了酚羟基电离成氧负离子的进程，进而限制其与Fe(II)的螯合能力，所以吸附量随pH的降低而降低;pH 4．0左右吸附量达最大;随后，吸附量随pH的增大而降低，推测可能是较高pH环境下，多酚易被氧化为醌，酚氧基配体减少，则不利于螯合反应的进行．过高pH值会使OH－与Fe(II)结合，形成絮状沉淀，也会导致吸附量下降．2．3 吸附动力学诸多基于单宁所制备的吸附材料吸附速率较低，如单宁凝胶［20］，吸附平衡需40 h．如图5，初始pH 4．0，平衡温度286 K时，制得的固化单宁吸附材料在1 h内吸附速率迅速升高，继而达到92．6 mg·g－1的较高吸附容量．如此快速的吸附速率进一步表明，实验所得固化单宁吸附材料可以进一步应用于实际水体中铁离子的移除．为进一步了解Fe(II)在固化杨梅单宁上的吸附机理，采用准一级速率方程(1)、准二级速率方程(2)和Elovich方程(3)对实验数据进行拟合，拟合方程［21－23］分别表示为:式中，qt(单位:mg·g－1)为t时刻的吸附量，qe(单位:mg·g－1)为平衡吸附量，k1(单位:min－1)、k2(单位:g·mg－1·min－1)、A、B分别为上述动力学方程的常数．吸附动力学参数(见表1)表明，实验所得固化杨梅单宁对铁的吸附过程更符合准二级动力学模型(R2＞0．99);且qexp(92．6 mg·g－1)与准二级动力学方程所得qcal(98．04 mg·g－1)最为接近．准二级动力学模型的拟合性更高(图5(b))，这表明吸附过程是表面吸附速率控制．相较于国内外现已报道的吸附材料，本实验以甲醛交联杨梅单宁制得的固化杨梅单宁吸附材料，用于水体Fe(II)的吸附表现良好(如表2)．鉴于杨梅单宁来源广泛，固化方法简单，制得的固化杨梅单宁吸附材料对铁的吸附容量高等优势，该材料是一种较为理想的去除水体中Fe(II)的吸附材料，具有较广阔的应用前景．2．4 吸附等温线如图6(a)所示，温度对于吸附反应的影响不大．平衡温度在278～285 K范围内，Fe(II)的吸附量迅速增加，286 K左右达到最大吸附量，这表明吸附行为较易发生，且所需活化能不高，便于实际应用;而在287～290 K范围，吸附量下降，至290 K后趋于平衡．可能是由于温度的升高，一定程度上阻碍了Fe(II)与单宁的继续螯合，反应逆向进行，平衡吸附量减少;随后，吸附量缓慢下降并趋于平稳，原因可能是形成的螯合物由于温度过高而降到最低值，此时溶液中主要表现为物理吸附，使吸附量缓慢下降后能基本保持恒定．为描述体系中吸附材料表面和溶液中吸附质数量关系，考察了pH 4．0，温度分别为286、292、298 K，反应1 h的条件下，固化杨梅单宁对铁离子的吸附等温线如图6(b)所示．随溶液中铁离子质量浓度增大，吸附容量快速增加，随后增速减缓，逐渐趋平，在286 K时出现最大吸附容量为106．32 mg·g－1．292和298 K温度下，吸附等温线与286 K时具有相同走势，平衡吸附量随温度升高而依次递减，286与292 K之间吸附容量降幅较大．用Langmuir方程(4)和Freundlich方程(5)［27］对吸附等温线数据进行拟合，相关参数见表3．其中，qmax为饱和吸附量(单位:mg·g－1)，b为吸附系数，ce为吸附平衡时Fe(II)的质量浓度，qe为平衡吸附量(单位:mg·g－1)，k、1/n为Freundlich常数．如表3所示，Langmuir模型对实验所得吸附热力学数据的拟合度更高，表明Fe(II)更倾向于通过单分子吸附的方式被均匀吸附在固化单宁表面，固化后杨梅单宁上的吸附位点(酚羟基)分布均匀且吸附作用力彼此相当．根据(6)式，计算得到Langmuir模型的主要特征无量纲常量，平衡参数(RL)，其数值可以用于推断吸附类型［28］．RL＞1表示该吸附为非优惠吸附，RL=1说明该吸附为线性吸附，0＜RL＜1表明该吸附为优惠吸附，RL=0表示该吸附为不可逆吸附．如图6(c)所示，实验所得RL值均在0～1范围内，符合吸附优惠吸附类型;RL值随铁离子初始质量浓度的增加而减小，说明提高初始质量浓度利于吸附行为的继续进行．2．5 固化杨梅单宁对Fe的吸附机理图7为固化杨梅单宁吸附亚铁离子后铁元素的X射线光电子能谱图．结果显示，在710．4和724．5 eV处分别出现了Fe2p3/2和Fe2p1/2的结合能信号，表明有Fe3+离子存在［29］．同时，主峰(710．4 eV)附近的更高结合能处(718．8 eV)未出现任何显著的伴峰信号，进一步说明Fe3+离子不是以Fe2O3的形式存在［30］．由此推测，在固化杨梅单宁对水环境中亚铁离子吸附过程中，部分亚铁离子由于自身的不稳定性可能先被氧化为Fe3+离子，再被杨梅单宁丰富的酚羟基所螯合．结果表明该吸附材料不仅可以吸附Fe2+还可以吸附Fe3+．实验制备的固化杨梅单宁对水体环境中Fe(II)有较好的处理性能．该吸附材料物化性能良好，其吸附效率主要受pH影响．酸性环境更适合对水体环境中铁离子的吸附移除，pH 4．0时，吸附量最大．杨梅单宁吸附材料对铁离子的吸附速率较快，60 min左右达到峰值，其吸附速率由表面吸附控制．吸附动力学过程符合准二级动力学模型．杨梅单宁吸附材料对水体铁离子的吸附热力学行为符合Langmuir方程．吸附反应为优惠吸附，提高初始质量浓度利于吸附的进行．最佳条件下，仅需1 h，吸附材料的吸附量高于100 mg·g－1．以1 mol· L－1硝酸溶液对吸附铁离子后的固化杨梅单宁进行2 h振荡洗脱，解析率为89．2%;循环使用3次，吸附量为81．6 mg·g－1．因此，实验所得固化杨梅单宁吸附材料可以用于处理水体中的铁离子，原料来源广泛，制备工艺简单，具有较广阔的应用前景．致谢四川师范大学研究生优秀论文培育基金对本文给予了资助，谨致谢意．【相关文献】［1］VIOLLIER E，INGLETT P W，HUNTER K，et al．The ferrozine methodrevisited:Fe(II)/Fe(III)determination in natural waters［J］．Appl Geochem，2000，15:785－790．［2］AHAMAD K U，JAWED M．Kinetics，equilibrium and breakthrough studies forFe(II)removal by wooden charcoal:a low－cost adsorbent［J］．Desalination，2010，251:576－579．［3］杨东静，蒋和梅，陈姝娟，等．流动注射法测定环境水样中的铁(III)［J］．化学研究与应用，2013，25(4):715－724．［4］WORLD HEALTH 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植物单宁化学-概述说明以及解释
植物单宁化学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述植物单宁是一类在植物体内广泛存在的化合物，具有复杂的化学结构和多样化的功能。
它们被广泛应用于食品、医药、农业等领域，并且对人类健康和环境保护起着重要的作用。
本文旨在对植物单宁的化学特性、生物活性以及在各个领域中的应用进行详细探讨。
首先，我们将介绍植物单宁的定义和分类，了解不同类型的单宁在植物中的分布和功能。
然后，我们将深入探讨植物单宁的化学结构和组成，以及它们与其他化合物的相互作用。
最后，我们将关注植物单宁的生物活性，包括其在抗氧化、抗菌、抗肿瘤等方面的作用，以及其在食品保鲜、植物生长调节剂、土壤改良等方面的应用。
通过本文的阅读，读者将全面了解植物单宁在植物中的重要性和作用，并对其在不同领域中的应用有一个清晰的认识。
同时，我们也会展望未来植物单宁研究的发展方向，探讨如何更好地利用植物单宁的潜力，促进人类的健康和环境的可持续发展。
现在让我们深入探索植物单宁的世界，开启这篇关于植物单宁化学的精彩旅程！1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文将从以下几个方面来探讨植物单宁化学。
首先，我们会给出植物单宁的定义和分类，让读者对植物单宁有一个全面的了解。
接着，我们将详细介绍植物单宁的化学结构和组成，包括其中的化学成分和分子结构。
这一部分的内容将帮助读者更好地理解植物单宁的构成和性质。
在正文的最后一部分，我们会探讨植物单宁的生物活性和应用。
通过对植物单宁在生物体内的作用和应用的研究，我们可以更好地认识到植物单宁的重要性和价值。
在这部分内容中，我们将介绍植物单宁在药物研发、抗氧化和抗菌等方面的应用情况。
最后，我们将在结论中对植物单宁的重要性和影响进行总结，提出对植物单宁研究的未来发展方向进行展望。
结论部分还会对整篇文章进行一个简要的回顾，强调植物单宁在化学领域中的重要性，并给出一些对读者有所启发的结论。
通过以上的文章结构，我们可以全面地介绍植物单宁化学的相关知识，并对其在生物活性和应用方面进行深入探讨。
重金属吸附剂单宁的改性方法及机理研究进展
重金属吸附剂单宁的改性方法及机理研究进展李湘洲;王玲芝;旷春桃【摘要】植物单宁是自然界中十分丰富的天然有机资源,具有重要的应用价值,单宁因苯环上富有多个能与重金属离子发生螯合和络合作用的邻位羟基,近年来成为一种备受关注、具有发展潜力的重金属吸附材料.单宁不同的改性方法会对其吸附性能产生影响.本文论述了单宁的原位固化、胶原纤维固化、胺甲基化及磺化四种改性方法,阐述了单宁的改性机理以及对重金属离子吸附性能的影响.通过单宁四种改性方法特点的对比,对单宁改性的研究趋势进行了展望.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2016(036)006【总页数】6页(P84-88,96)【关键词】单宁;重金属吸附;改性方法;机理【作者】李湘洲;王玲芝;旷春桃【作者单位】中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】S727.28随着现代工业的快速发展以及城市现代化水平的不断提高，水资源的污染日趋严重。
重金属（包括 Cu2+、Pb2+、Cd2+、Hg2+、Zn2+、Ni2+ 等离子）是水资源污染的主要来源之一[1]。
这些重金属离子因难以被微生物代谢降解，可通过生物链的形式进入人体并在人体内积累，导致各种疾病的产生和机能的紊乱，对人体造成严重的危害[2]。
因此，重金属水污染的治理受到了国内外研究学者的高度重视。
传统的重金属离子处理方法有化学沉淀法、离子交换法、膜处理法、电化学法等[3-6]。
这些方法在处理重金属离子时存在淤泥量大、处理成本高等缺点[7-8]，极大限制了其广泛应用。
吸附法具有高效、经济、低成本、无污泥、可再生等特点[9-10]，受到了研究者的广泛关注。
在采用吸附法实现高效低耗的重金属离子处理过程中，开发低成本、高效的吸附剂显得尤为重要。
单宁是一种广泛存在于植物体内的多元酚类化合物，能与重金属离子发生螯合作用，进而有效去除水溶液中的重金属离子。
单宁酸在水产养殖中的应用
2020.7目前，水产养殖业面临的最大挑战是疾病频发，继而循环往复地用药，且效果不佳，尤其是现今的虾类养殖，从虾苗入塘就开始发病，有的排塘率很高。
在鱼虾类养殖过程中，一些养殖户为了减少损失，尝试使用各种药物，却收效甚微。
而且药物的滥用使养殖环境更加恶劣，形成恶性循环，同时也造成了抗生素残留，威胁人类的食品安全。
为了应对鱼虾疾病频发的局面，水产养殖业迫切需要一种高效解决方案，既能降低疾病的发生频率，又不需要大量使用抗生素或其他药物，同时还能确保鱼虾的存活率更高，因而绿色环保、无残留且安全高效的药物就成为水产科技人员的追求目标。
在此过程中，不断有一些这样或那样的药物出现，现如今水解单宁酸就进入了人们的视野，并开始应用于实践，取得了初步成效。
随着研究的深入，水解单宁酸的应用效果将会逐步体现出来。
欧盟2006年开始禁止在饲料中添加以促生长和预防疾病为目的抗生素类饲料添加剂(禁抗)，我国2020年全面启动禁抗，有10多种药物饲料添加剂被禁止使用，这会掀起一个安全有效的饲料添加剂的研发热潮，而水解单宁酸就是其中一种，也是欧盟批准使用的一种添加剂。
一、单宁酸的药理作用单宁酸是一种水溶性多酚类化合物，主要来源于植物或植物种子，如高粱、五倍子、石榴等。
单宁有水解单宁和缩合单宁，后者有较强的抗营养吸收作用，所以被定义为抗营养因子。
单宁酸是一种水解单宁。
单宁酸来源于植物，属于天然的具有药理活性的物质，在注重抗生素残留和用药安全的今天备受推崇，已成为现阶段的研究热点。
在人类医药、畜牧业方面已经有较多的成果，但在水产养殖业中的应用却刚刚起步，研究成果较少。
水解单宁酸具有多个酚羟基结构，可大量提供氢离子，氢离子和体内活性氧结合，消除了活性氧对机体的氧化损伤，有利于动物机体的健康。
另据报道，水解单宁具有很多的药理作用，如抗菌、抗病毒、抗氧化、抗腹泻、提高动物的生长性能和肠道健康等作用，欧盟已批准其可作为新型的饲料添加剂，在畜牧生产中得到应用。
植物单宁除臭的原理
植物单宁除臭的原理
植物单宁是植物的次生代谢产物，有很强的除臭能力。
其除臭原理主要有以下几个方面：
1. 化学还原反应：植物单宁具有较强的还原性，可以与臭味物质中的氧化物发生化学反应，将其还原成不具有臭味的物质。
2. 吸附作用：植物单宁具有较大的表面积和孔隙结构，能够吸附周围的臭味物质，使其失去挥发性，从而降低气味。
3. 结合作用：植物单宁能够与臭味物质中的氮、硫等元素发生结合作用，产生不具有臭味的复合物。
4. 杀菌作用：植物单宁具有较强的抗菌作用，能够抑制或杀死臭味物质中的细菌，从而减少臭味的产生。
总的来说，植物单宁通过化学反应、吸附、结合和杀菌等作用，能够降解臭味物质，减少或消除气味，从而起到除臭的作用。
含植物单宁的功能高分子材料
除了缩合单宁 A 环的 C 26 或 C 28 的亲电反应 外, 单宁 ( 包括水解单宁) 的酚羟基的活泼氢可以发 生酯化、 醚化、 酰基化等一系列的反应, 利用这些反 应, 可使单宁以共价键接枝在底物上, 这是使用最多 的方法。 为了保持单宁的活性, 减少单宁分子活动的 空间位阻, 在底物和单宁之间最好应用一段柔性链 作为桥键。一般采用的是环氧化激活的方法, 包括 5 个步骤: ( 1) 底物的碱处理 ( 2) 环氧激活 ( 3) 插入桥键
Ξ
摘要 介绍了含植物单宁功能高分子材料的最新研究工作, 尤其对单宁2醛树脂和固化单宁的研究进展、 制备方 法、 性能和应用进行了研究。 关键词 植物单宁, 树脂, 固化单宁, 功能性高分子材料
植物单宁是一类广泛存在于植物体内的多元酚 化合物, 其分子量一般为 500～ 3000。 单宁资源丰 富, 是产量仅次于纤维素、 木质素的林副产品[ 1 ]。 从 化学结构看, 单宁可以分为水解单宁和缩合单宁两 大类型。 水解单宁是倍酸及其衍生物与葡萄糖或多 元醇主要通过酯键形成的化合物, 如五倍子、 橡碗单 宁均属水解类单宁。缩合单宁是以黄烷232醇为基本 结构单元的缩合物, 如落叶松、 黑荆树和坚木的树皮 中所含单宁均属缩合单宁。 F ig. 1 所示两种单宁的 分子结构代表了两类单宁的主要结构特点。 植物单宁的多元酚结构赋予它一系列独特的化 学性质, 如能与蛋白质、 生物碱、 多糖结合, 使其物 理、 化学行为发生变化; 能与多种金属离子发生络合 或静电作用; 具有还原性和捕捉自由基的活性; 具有 两亲结构和诸多衍生化反应活性等。 最早利用单宁上述性质的是制革工业, 即将其 作为制革生产的鞣剂, 利用植物单宁能与蛋白质纤 维发生结合和交联的性质, 使皮蛋白质获得优良的 热稳定性。 近 10 年多来, 这类天然产物的性质和应 用前景引起了国内外更广泛的关注。 农业、 医药、 食 品、 材料、 化工等学科领域均有学者从不同角度开展 了植物单宁的基础和应用研究, 使植物单宁不断获 得新的高附加值利用途径。 其中最引人瞩目的是含 单宁功能高分子材料方面的研究工作, 其重要意义 不仅在于充分利用这类可再生资源并且提高其利用 价值, 而且可以获得一系列性能特殊、 在化学化工领 域具有广阔应用前景的功能高分子材料。 含单宁新型高分子材料的主要合成途径大致可 分为两种类型, 即通过酚醛缩合单宁树脂 ( 利用缩合
单宁的抗营养作用机理及处理措施
单宁的抗营养作用机理及处理措施
单宁是一种在许多食物中发现的天然产物，它的存在可以抑制植物的营养物质，并在一定程度上影响其营养价值和口感。
因此，单宁的抗营养作用机理及处理措施是研究食品科学领域的重要课题之一。
单宁抗营养机理主要可以归结为一下几点：其一，单宁可以抑制植物细胞内营养物质的吸收和代谢，进而降低其营养价值；其二，单宁可以抑制植物细胞内水分的吸收，从而影响植物的口感；其三，单宁可以抑制植物细胞内的酶的活性，影响植物的发育过程。
为了提高植物的营养价值和口感，可以采取一些措施来处理单宁：其一，可以采用采集单宁的技术，以减少单宁在植物中的含量；其二，可以采用植物保护剂以抑制单宁的合成，从而降低其在植物中的含量；其三，可以采用激素控制技术，调节植物的生长速度，减少单宁的含量。
此外，还可以采取一些食品加工手段来处理单宁：其一，可以通过浸泡、提取和热处理来减少单宁的含量；其二，可以采用包覆技术将其他物质包裹在单宁的外表，有效降低其含量；其三，可以采用植物提取物来抑制单宁的吸收，有效改善口感。
综上所述，单宁是一种常见的天然产物，具有明显的抗营养作用。
要有效提高植物的营养价值和口感，就必须采取一些处理措施，以抑制单宁的合成或吸收。
这些处理措施不仅可以采用植物保护技术，还可以采用食品加工技术，从而有效改善植物的口感和营养价值。
- 1 -。
植物单宁的含量测定方法
植物单宁的含量测定方法1 植物单宁单宁（Tannins）又称单宁酸、鞣质、鞣酸。
按Bategnt的定义，指相对分子质量为500~3000的能沉淀蛋白质、生物碱的水溶性多酚化合物。
主要应用于[1]医药、食品、制革、日用化学品、水处理等领域。
单宁在传统医药上内服可治胃肠道出血和止痢，外用于局部止血和创面保护防止感染发炎；近年研究发现单宁还具有抑菌抗病毒、抗过敏、抗氧化和延缓衰老、预防心血管疾病、抗肿瘤和促进免疫等作用。
单宁在食品行业中可作为功能性成分用于制作保健品，生产食品添加剂、风味剂等；在化妆品中主要起收敛、防晒、美白、抗皱、保湿、防腐等作用；在制革工业中，单宁是栲胶的主要成分。
2 单宁的含量测定经典的有皮粉法、干酪素法、氧化滴定法、分光光度法等；现阶段涌现出许多新型的测定方法，如高效液相色谱法、流动注射分析法、原子分光光度法等。
2.1 经典测定方法2.1.1 皮粉法皮粉法是国际上公认的单宁含量测定方法，从 20 世纪 60 年代至今，原苏联、日本、印度和中国都采用此法作为国家标准测试方法。
皮粉的主要成分是蛋白质，单宁是多元酚类，分子中的酚羟基与蛋白质的酰胺键以氢键结合形成不溶于水的沉淀，以此使单宁沉淀下来，用重量法测定其含量。
根据皮粉与单宁溶液接触方式不同，可将其分为震荡法和过滤法。
震荡法是皮粉与单宁溶液一起震荡来脱去溶液中的单宁；过滤法是将单宁溶液流过皮粉柱层以脱去单宁。
通常，过滤法所测的单宁含量比震荡法高5%～7%。
皮粉法所测的是单宁的绝对含量，并且不需要标样，操作简单，可用其测定中药水提液中鞣质的含量[2]。
但皮粉法的缺点是，用重量法测定样品时，须经过过滤、干燥、称重，样品耗用量大，测定时间较长，一般样品分析需20 h 左右，不适合大批量样品的快速测定；没有选择性，对低相对分子质量的多酚也具有一定的吸附能力，往往使测定结果偏高；适用于单宁含量高的样品，不适合低含量和微量测定；另外皮粉试剂的供应和质量都较难保证。
植物的间接使用价值
植物的间接使用价值
植物不仅仅是提供食物和纤维的来源，它们对人类的利益也是非常
重要的。
植物的间接使用价值主要表现在以下几点方面：
首先，植物可以提供药物。
很多有效的药物来源于植物，比如阿司匹
林就是从植物的欧洲乌头茎中提取的。
更重要的是，植物提供了大量
的锌、维生素和其他健康物质，这些成分可以增强人体的免疫力，从
而有助于预防疾病。
其次，植物可以生产颜料和染料。
植物中大量的植物单宁，可以用于
制作颜料和染料，也可以用来生产化妆品，以赋予色彩美感。
许多宝石、贝壳和珊瑚也是用植物中的多酚化合物制作的。
此外，植物中的衍生物也有许多实用用途。
植物提取物可以用来加工
肥皂，其中包括植物油和植物淀粉，这些植物油和植物淀粉可以作为
化妆品的原料。
此外，植物衍生物也可以用于水处理，例如通过使用
植物粉或植物秸秆来净化水体。
再者，植物还具有重要的建筑用途。
植物可以作为建筑材料使用，也
可以作为装饰材料用于室内外的装饰，例如外墙的装饰、窗帘、棉绒、泥土和其他植物结构的装饰等等。
最后，植物也可以用于生产能源。
很多植物的秸秆也可以用于生产燃料，比如，可以从水稻秸秆中提取柴油，也可以用植物秸秆作为发电
燃料，从而替代传统燃料。
总之，植物的间接使用价值非常巨大，它们可以用于多种不同的目的，增强人们的健康、美感、建筑和能源需要，为人类社会发展做出了巨
大贡献。
植物多酚在环境保护与农业生产中的应用分析
H u a n j i n g q i x i a n g植物多酚，也被称为植物单宁，主要是植物体中所具有的一种次生代谢物，同时还具有多元酚结构。
植物多酚存在于植物的叶、根、皮和果中，和其它物质相比，其存在的含量仅仅少于半纤维素、纤维素以及木质素。
人类对植物多酚的认识，最早只是发现动物皮与某些种类的植物用水一起浸泡后会逐渐转变成革，这种革所具有的特性和植物的涩性十分相似。
直到18世纪末，人类才用“单宁”一词来命名植物水浸提取物中能使生皮转变成革的这类涩性物质。
从上个世纪末开始，我国在多个领域中，从各个角度开展了对于植物多酚的相关研究和应用。
1、植物多酚的性质植物多酚主要可以分为聚黄烷醇类多酚和聚焙酸酯类多酚两种类型。
虽然它们在化学性质以及应用范围上都具有一定差异，但是它们具有相同的分子结构———酚羟基。
这些多元酚结构赋予了植物多酚可以和生物碱、蛋白质以及多糖等进行结合的特性，使其具有收敛性和涩性，同时还可以表现出对酶的抑制性，并且和金属离子进行结合后可以有效形成金属螯合物。
对于自由基来说，因为具有一定抗氧化性，所以在食品的保鲜和储存方面有着广泛应用。
植物多酚所具有的这些特性，使得它在医学、鞣革、食品以及化工、环保、畜牧等领域中有着非常广泛的应用。
近些年相关学者通过研究发现，从植物中提取的植物多酚可以用来修复已经污染的环境，还对微量元素叶面肥的施用具有十分明显的效果。
植物多酚属于一种天然的有机物，所以植物多酚可以被生物降解，同时环境也不会受到破坏。
对这种绿色资源展开科学合理的开发，拓展其在工农业领域和环境中的应用，可以得到良好的发展前景。
2、植物多酚在环境保护中的应用单宁含有各种活性官能团，单宁作为多基配位体可以以一个中心离子和两个以上的配位原子络合形成螯合物，比如与Cu、Fe、Pb以及Cr等金属离子络合后，在不同pH值环境中会出现沉淀。
利用植物多酚所具有的这个特性，可以有效修复水环境和改善重金属污染的土壤。
生物化学植物单宁成分研究
４ ４ 植物单宁在材料中的重要应用 基于植物单宁结构的特殊性 ， 利用植物单宁成分特性研制 的 改性材料成 为了材料发展 的新方 向， 对提高材料性能 ， 满足环保 要求具有重要的促进作用。因此 ， 植物单宁在材料 中得到 了重要
应用。 ５ 结论
从植物单 宁成分来看 ， 由于其富含多酚类物质 ， 并 且具有较 强的抑菌作用和抗病毒及抗氧化作用 ， 因此植物单宁在生物化学 中得到了重要应用。为了保证其应用效果 ， 我们应对植物单宁成 分有全 面正确的认识 ， 应掌握 其抑菌和抗病毒几抗氧 化作 用 ， 满
目 前对 于过敏症状的治疗 ， 主要采取了多酚类 药物。而植 物 单 宁中的多酚成分含量较多， 适 合作 为多酚类 药物的重要原料 制 成抗过敏药物。所 以， 植 物单 宁成分对 抗过敏表现出了突出的优 点， 能够满足抗过敏要求。 ３ ． ３ 抗癌变和增强免疫 单 宁抑制肿瘤和抗癌作 用体 现在调节机体细胞生长方面 ， 抗 肿瘤作用可能是 通过提高机体免疫 力来实现的。含柿子缩 合单 宁的突变抑制剂可 用于抑制 ｕ ｖ 诱 发的突变。所 以， 植物单 宁成 分还具有 抗癌变和增强免疫力的效果。 ３ ． ４ 单 宁对食 品的色与味的影响 植 物单 宁通常是从 色、 味两方面影响着食 品风味的。天然植 物单宁容易被氧 化， 特别是在多酚氧化 酶的作用下 ， 氧化成 红棕 色或褐色 的醌类 产物 ， 成为食品色素 中的一部分 。由此可 见， 植
１ 前言
物单宁成分对食品具有重要影响。
４ 植 物 单 宁在 生物 化 学 中 的重 要应 用
随着对植物单宁研究的加深 ， 植物单宁的作用逐步得到了发 掘。从 目前已经掌握的情况来看 ， 植物单宁是植物中所蕴含的重 要物质 ， 其成 分主要由多酚物质组 成， 因此植物单 宁又称 为植物 多酚。考虑到植物单宁成分的特殊性 ， 植物单宁在生物化学领域 发挥了重要作用 ， 并在生物化学及周边领域取得了重要应用。所 以， 为 了加深对植 物单宁 的了解 ， 我们应对植物单 宁的概念 和定 义有全面正确的认识 ， 应对植物单宁在生物化学中的作用及其在 生物化学中的应用进行深入研究 ， 保证植物单宁成分研究取得积
污水处理植物净化
污水处理植物净化污水处理是一项关系到环境和人类健康的重要任务。
随着城市化的加速发展，污水排放量逐年增加，对环境造成了巨大的压力。
传统的污水处理技术虽然起到了一定的净化作用，但其高能耗、高成本以及产生的二次污染等问题亟待解决。
近年来，污水处理植物净化技术逐渐应用并取得了显著成效。
1. 污水处理植物净化的原理污水处理植物净化技术利用植物对污染物的吸收、转化和降解能力，通过植物与微生物共生作用的相互作用，将废水中的有机物、重金属和营养物等有害物质去除或转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。
这种技术具有操作简单、效果稳定、投资和运营成本低的特点。
2. 污水处理植物净化的应用污水处理植物净化技术已被广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村生活污水处理等领域。
通过构建人工湿地、人工河流、浮床等工程设施，可以使污水在植物的根系区形成一种特殊的生态环境，从而加速有害物质的降解和处理过程。
此外，污水处理植物净化技术还可以与传统的污水处理技术相融合，形成多级处理系统，提高污水处理效率。
3. 污水处理植物的选择和适应性在选择适合的植物进行污水处理时，应综合考虑其对废水中污染物的吸附和去除能力，以及在污染环境下的耐受性和适应性。
一些常见的污水处理植物包括芦苇、菖蒲、稻草、柳树等，它们对多种有机物和重金属具有较强的去除能力。
此外，植物的种植密度、生长周期、水质要求等因素也需要考虑，以确保植物的充分利用和生态系统的稳定运行。
4. 污水处理植物净化的优势和局限性污水处理植物净化技术相比传统的化学处理技术具有诸多优势。
首先，其运营成本低，不需要大量投入能源和化学药剂。
其次，该技术对有机物和重金属等多种污染物均有较好的去除效果，可以达到国家排放标准。
然而，污水处理植物净化技术也存在一些局限性，例如对低浓度、高浓度和难降解物质的处理效果较差，对水质波动和恶劣环境有较强的适应性要求。
5. 污水处理植物净化技术的发展趋势随着环境保护意识的增强和对可持续发展要求的提高，污水处理植物净化技术将得到更广泛的应用和推广。
单宁酸单体 生物降解
单宁酸单体生物降解单宁酸单体是一种常见的有机化合物，广泛存在于植物中。
它们具有多种生物降解的特性，对环境友好并且对生态系统的恢复有重要作用。
单宁酸单体的生物降解是一种自然的过程。
在自然界中，微生物是单宁酸单体降解的关键因素之一。
微生物通过分解和代谢作用，将单宁酸单体分解为较小的有机物，如酒石酸、苹果酸等。
这些小分子化合物可以被其他微生物或植物吸收利用，从而实现有机物质的循环利用。
单宁酸单体的生物降解对环境具有重要意义。
单宁酸单体是一类具有较强的抗氧化性能的化合物，它们在环境中的存在可以有效地减少自由基的产生，保护环境免受有害物质的侵害。
此外，单宁酸单体的生物降解还可以促进土壤的肥沃化和改良，提高土壤的保水性和保肥性，为农作物的生长提供良好的条件。
单宁酸单体的生物降解还对生态系统的恢复具有重要作用。
在自然灾害或人类活动破坏的环境中，单宁酸单体的降解可以促进植物的生长和恢复，促进生态系统的建立和稳定。
特别是在退耕还林还草等生态工程中，单宁酸单体的生物降解可以加速土地的恢复和重建，提高生态系统的恢复能力。
单宁酸单体的生物降解还可以应用于废水处理和废弃物处理。
通过利用微生物降解单宁酸单体，可以有效地降低废水中有机物的浓度，减少对水体的污染。
同时，单宁酸单体的生物降解还可以将废弃物转化为有机肥料，用于土壤改良和农作物生产，实现废弃物的资源化利用。
单宁酸单体具有良好的生物降解性能，对环境和生态系统的恢复具有重要作用。
通过合理利用和开发单宁酸单体的生物降解特性，可以实现资源的有效利用和环境的可持续发展。
因此，我们应该加强对单宁酸单体生物降解的研究和应用，促进环境保护和可持续发展的目标的实现。
提取物单宁(陈启贤102251001028)
三、植物单宁作为阻垢剂在水处理中的应用
单宁用作阻垢剂有如下特点：低毒、 易生物降解、无二次污染，是绿色阻垢剂； 原料来源广、容易制取、价格低廉、使用 简便、处理温和；应用范围广、可用于中 小型蒸汽锅炉、工业循环冷却水系统等防 垢、除垢。
三、植物单宁作为阻垢剂在水处理中的应用
单宁含有许多酚羟基聚合度不同的物质(包括一些单体 的混合物)，相对分子质量一般2 000以上，能与Ca2~、 Mg2+等形成溶解度较大的螯合物，抑制了垢的沉积。
单宁能与蛋白质、多糖、非离子表面活性 剂、金属离子(特别是重金属盐)结合产生沉淀； 另外，单宁水溶液有半胶体溶液的性质，脱粒 带负电，具有动电电位，
二、植物单宁作为絮凝剂在水处理中的应用
单宁本身是天然大分子物质，体积大．这样容易 从水中絮凝沉淀下来．因此广泛用于饮用水、废水和 工业废水处理。目前单宁改性主要有三方面：阳离子 化、阴离子化、两性化。
植物单宁在水处理中的应用
——陈启贤
一、简介 二、植物单宁作为絮凝剂在水处理中的应用
三、植物单宁作为阻垢剂在水处理中的应用
四、植物单宁作为缓蚀剂在水处理中的应用 五、展望
一、简介
中文名称：单宁酸 中文别名：鞣酸，丹宁酸 分子式：C76H52O46
一、简介
单宁是多酚中高度聚合的化合物，单宁又称单宁酸、鞣 质， 存在于多种树木（如橡胶树和漆树)）的树皮和果实中， 也是这些树木受昆虫侵袭而生成的虫瘿中的主要成分， 含 量可达50 %～70 %。
单宁具有分散性，能使污垢粒子较长时间地保持分散的 悬浮状态，减少沉积的产生。
四、植物单宁作为缓蚀剂在水处理中的应用
有研究表明在酸性介质中单宁能抑制裸钢 腐蚀．在中性介质中单宁对已经生锈的钢铁起 保护作用。但在中性介质中单宁会加速裸钢的 腐蚀。
植物单宁的提取新方法及其改性研究
腐 蚀产 物会 使 安全 生产 受 到威 胁 。为解 决 这 些 问 题， 必 须对 污水 进行 处理 ， 传 统 的水 处 理理 论认 为
絮凝 、 阻垢及 缓 蚀 是相 互 矛 盾 的［ １ ］ 。研 究 具 有 絮 凝、 阻垢 及缓 蚀 等 协 同 作 用 的 药剂 已 引起 了人 们
ｎ ｉ ｎ（ Ｐ Ｉ Ｔ） ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｗｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｂ ｙ ｓ ｔ ｉ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｐ ｒ ｏ ｈ ｉ ｂ ｉ —
陕西 林 业 科 技
２ ０ １ ３ ， （ ３ ） ： ２ １ ～２ ４
Ｓｈ ａ ａ ｎｘｉ Ｆｏｒ ｅ ｓ ｔ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇｙ
植 物 单 宁 的 提 取 新 方 法 及 其 改 性 研 究
郑 友 鹏 ， 郭 胜利 ， 郭 新 荣。 ’
关键词 ： 五 角枫 ； 水处理剂 ； 絮凝 ； 缓蚀； 阻垢
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植物单宁在水处理中的应用
中文名称：单宁酸
中文别名：鞣酸，丹宁酸
英文名称：Tannicacid
英文别名：TannicAcid(Tech);TannicAcid(Dyestuff);Tannin
分子式：C76H52O46
分子量：1701.22
单宁是多酚中高度聚合的化合物，它们能与蛋白质和消化酶形成难溶于水的复合物，影响食物的吸收消化。
可分为水解单宁（hydrolytictannin，HT）和缩合单宁（condensedtannin，CT），两者常共存。
后者也称原花青素（proanthocyanidins）全谷、豆类中的单宁含量较多。
植物单宁是复杂的较高等植物的次生代谢物，广泛分布在植物体内。
单宁分子由多环芳核和多种活性基团构成，具有亲水性、表面活性、阳离子交换能力、络合能力及吸附分散能力等，可作为絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、离子交换剂用于水处理中。
本文论述了植物单宁的基本特性及其作为絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、离子交换树脂在水处理中应用现状，并展望了其发展趋势。
植物单宁也叫植物多酚，是复杂的较高等植物的次生代谢物，广泛分布在植物体内，含单宁较多的常见植物超过800种，已知的单宁也有5 0o0多种，在某些针叶树皮中单宁质量分数达20％～40％，在我国已发现300余种单宁含量高的植物，是一类分布广、品种多、数量大的重要的天然产物。
根据化学结构特征，植物单宁分为水解单宁和缩合单宁两类，其构成单元骨架不同，性质和应用范围也有显著的差异。
由于它们的分子结构上酚羟基数目众多，相对分子质量大、分布较宽，赋予了单宁独特的生理活性和化学特性，如能与蛋白质、生物碱、多糖结合，使其物理化学行为发生变化；能与多种金属离子发生络合和静电作用：具有还原性和捕捉自由基的活性；具有两亲结构和诸多衍生化反应活性等单宁分子的每个结构单元都是由多环芳核和活性官能团组成，其活性官能团包括：酚羟基、羟基、羧基等。
由于分子中具有多种活性官能团，植物单宁具有亲水性、表面活性、离子交换能力、络合能力及吸附分散能力等，因此它可作为絮凝剂、阻垢分散剂、缓蚀剂、离子交换树脂在水处理中得到应用。
作为一类可再生绿色资源，国内外从多个领域、多种角度开展了植物单宁在水处理中的应用研究。
笔者根据近十几年相关文献资料统计分析，着重阐述了植物单宁作为絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、离子交换树脂在水处理中的应用现状。
一、植物单宁作为絮凝剂在水处理中的应用
单宁能与蛋白质、多糖、非离子表面活性剂、金属离子(特别是重金属盐)结合产生沉淀；另外，单宁水溶液有半胶体溶液的性质，脱粒带负电，具有动电电位，而且单宁本身是天然大分子物质，体积大．这样容易从水中絮凝沉淀下来．因此广泛用于饮用水、废水和工业废水处理。
但天然植物单宁电荷密度较小，性质多活泼，很易发生缩合或者降解失去活性，絮凝效果不理想。
为了提高单宁的絮凝效果．人们将一些带电荷的基团如含氮基团、磺酸基等引入单宁中，大大提高了单宁絮凝剂的性能和使用价值。
经过改性的单宁絮凝剂性质比较稳定．能够生物降解．不会对环境造成二次污染，从而可减轻污水后续处理的压力。
目前单宁改性主要有三方面：阳离子化、阴离子化、两性化。
1、阳离子化
胶体和悬浮物颗粒通常都是带负电荷的，因此在实际应用中多将植物单宁改性为阳离子
絮凝剂。
常通过以下两种方式改性得到：一是与带正电荷的离子型单体接枝共聚产生；二是通过酚羟基醚化的方法将N原子引入单宁分子，获得季铵盐型絮凝剂。
改性后的阳离子单宁通过与水中带负电荷微粒中和和吸附架桥作用，使体系中的微粒脱稳、絮凝，同时还有脱色功能．因此比较适于处理有机物质含量较高的废水。
2、阴离子化
单宁含有酚羟基、羧基等活性基团，水溶液有半胶体溶液的性质，脱粒带负电，能与带正电荷粒子如金属离子悬浮颗粒络合形成稳定螯合物产生沉淀，因此可用来去除废水中的有毒重金属离子。
3、两性化
利用缩合单宁A环的亲核反应活性，采用仲胺、甲醛与单宁进行曼尼希反应，将胺甲基引入A环，制成胺化单宁，所得的改性产物是一种两性化合物。
两性单宁既带有阴离子基团叉带有阳离子基团．其阳离子可以捕捉水中的有机悬浮杂质．阴离子可以促进无机悬浮物的沉降．在处理许多其他絮凝剂难以处理的水质时有很好的应用效果。
絮凝丹即是这类产品．絮凝丹用于城市饮用水的净化和其他给水、污水处理，可以提高絮凝物的沉降过滤速率，且有价廉无毒的优点：用落叶松栲胶制的絮凝丹对长江水、黄河水的絮凝效果是硫酸铝的10～30倍。
二、植物单宁作为阻垢剂在水处理中的应用
单宁用作阻垢剂有如下特点：低毒、易生物降解、无二次污染，是绿色阻垢剂；原料来源广、容易制取、价格低廉、使用简便、处理温和；应用范围广、可用于中小型蒸汽锅炉、工业循环冷却水系统等防垢、除垢。
单宁能防垢、除垢的作用是多方面的：
1、单宁含有许多酚羟基聚合度不同的物质(包括一些单体的混合物)，相对分子质量一般2 000以上，能与Ca2~、Mg2+等形成溶解度较大的螯合物，抑制了垢的沉积：
2、单宁具有分散性，能使污垢粒子较长时间地保持分散的悬浮状态，减少沉积的产生；
3、单宁破坏晶体使晶格畸变，单宁在水中可令形成水垢盐的晶体由原来的立方晶形转变成正交晶形，后者很容易脱落。
达到阻垢目的；单宁与晶体表面进行螯合形成的螯合物占据晶格位置使晶格不能正常生长，若晶体继续生长，螯合物嵌入晶体中，使晶体易于破裂，阻碍了垢的生长。
人们很早就知道将单宁用做阻垢剂，20世纪30年代，美国、英国、日本、前苏联就广泛使用过。
现在已不仅仅局限于传统上的用于锅炉防垢、除垢。
还可用于冷却水系统的预清洗、汽车水箱的防垢及内燃机水箱的抗冻防垢。
三、植物单宁作为缓蚀剂在水处理中的应用
植物单宁作为一类来源方便、价格低廉、绿色环保的天然有机高分子缓蚀剂受到国内外学者的广泛关注。
近2O年来，各种介质条件下单宁对钢的抑制腐蚀效果都有人研究，有研究表明在酸性介质中单宁能抑制裸钢腐蚀．在中性介质中单宁对已经生锈的钢铁起保护作用。
但在中性介质中单宁会加速裸钢的腐蚀。
四、展望
植物单宁原料来源广、容易制取、价格低廉。
在水处理中应用易生物降解、无二次污染且使用简便、处理温和，是一类源于植物而服务于绿色化学的绿色制剂，随着其他一次性资源的逐渐消耗以及环保要求的提高，必将成为人类利用的最重要的资源宝库之一。
纵观国内外的该研究领域现状。
笔者认为今后的发展趋势主要集中在以下几方面：
1、单宁结构与性能之间的研究。
目前在这方面的研究还相对较少，加强结构与性能之间的研究，有利于从分子水平上认清单宁在水处理中的作用机理。
2、单宁的衍生化研究。
单宁有多种活性官能团，有特殊的分子构型。
加强其衍生化方面的研究，有望得到一些生理活性更强、实用价值更高的水处理产品。
3、增强单宁与新型绿色水处理剂复配、枝接方面的研究。
新型水处理剂如生物絮凝剂、聚天冬氨酸阻垢剂等是今后水处理业发展的重点，如果单宁能结合这些水处理剂的优势，将会更加扩大单宁的使用价值。
2l世纪是倡导绿色化学的世纪，绿色化学的目标是要创造一个优良的循环型经济社会。
可以推断，随着植物单宁化学性质的不断深入研究及单宁水处理剂产品的不断开发，必定会为实现循环型经济社会做出突出贡献。