壳聚糖与五种过渡金属离子形成配合物的研究[1]
过渡金属有机化合物的合成与催化应用
过渡金属有机化合物的合成与催化应用过渡金属有机化合物是一类具有重要催化性质的有机化合物，它们在有机合成和催化反应中起着至关重要的作用。
本文将介绍过渡金属有机化合物的合成方法以及其在催化应用中的重要性。
一、过渡金属有机化合物的合成方法过渡金属有机化合物的合成方法多种多样，其中最常见的方法包括金属的直接还原、金属的配位反应以及金属的插入反应等。
1. 金属的直接还原金属的直接还原是合成过渡金属有机化合物的一种常用方法。
这种方法通常通过将金属盐与还原剂反应来获得金属有机化合物。
例如，将钯盐与氢气反应可以得到钯有机化合物。
2. 金属的配位反应金属的配位反应是合成过渡金属有机化合物的另一种常用方法。
这种方法通常通过将金属盐与有机配体反应来获得金属有机化合物。
例如，将铂盐与二苯基膦反应可以得到铂有机化合物。
3. 金属的插入反应金属的插入反应是合成过渡金属有机化合物的另一种常用方法。
这种方法通常通过将金属与有机物反应来获得金属有机化合物。
例如，将铁与乙烯反应可以得到铁有机化合物。
二、过渡金属有机化合物的催化应用过渡金属有机化合物在催化反应中起着重要的作用，它们可以作为催化剂参与到各种有机反应中，提高反应的速率和选择性。
1. 氢化反应过渡金属有机化合物在氢化反应中起着重要的催化作用。
它们可以作为催化剂催化有机物的氢化反应，将不饱和化合物转化为饱和化合物。
例如，铂有机化合物可以催化烯烃的氢化反应，将烯烃转化为烷烃。
2. 氧化反应过渡金属有机化合物在氧化反应中也起着重要的催化作用。
它们可以作为催化剂催化有机物的氧化反应，将有机物转化为氧化产物。
例如，钼有机化合物可以催化醇的氧化反应，将醇转化为醛或酮。
3. 羰基化反应过渡金属有机化合物在羰基化反应中也起着重要的催化作用。
它们可以作为催化剂催化有机物的羰基化反应，将有机物转化为羰基化合物。
例如，钯有机化合物可以催化烯烃的羰基化反应，将烯烃转化为酮。
综上所述，过渡金属有机化合物的合成与催化应用是有机合成和催化领域中的重要研究方向。
过渡金属配合物的催化反应机制
过渡金属配合物的催化反应机制过渡金属配合物是一类具有重要催化活性的化合物，在有机合成反应中起着关键的作用。
它们能够通过调控反应过渡态的能垒，提高反应速率和选择性。
本文将探讨过渡金属配合物的催化反应机制。
1. 过渡金属配合物的结构和性质过渡金属配合物是由过渡金属离子与配体形成的化合物。
过渡金属离子通常具有不完全填充的d轨道，使得它们能够与配体形成配位键。
配体可以是有机分子，也可以是无机分子。
过渡金属配合物具有丰富的结构和性质，可以通过调整配体的种类和配位方式来改变其性质。
2. 催化反应中的配体交换在催化反应中，配体交换是过渡金属配合物发生的一种常见反应。
配体交换可以改变过渡金属配合物的电子结构和配位环境，从而影响催化反应的活性和选择性。
配体交换通常发生在反应物与过渡金属配合物之间，通过配体的脱离和吸附来实现。
3. 过渡金属配合物的活化过渡金属配合物能够活化反应物，使其发生催化反应。
活化过程通常涉及配体的吸附和反应物的键断裂。
配体吸附可以改变反应物的电子结构，使其更易发生反应。
键断裂可以提供反应物的活化能，降低反应的能垒。
4. 过渡金属配合物的催化机理过渡金属配合物的催化机理涉及多个步骤，包括底物活化、过渡态形成、反应产物生成等。
底物活化是指过渡金属配合物与反应物之间的相互作用，使反应物发生键断裂和配体吸附。
过渡态形成是指反应物和配体在过渡金属配合物的催化下形成过渡态。
反应产物生成是指过渡态经过一系列反应步骤，最终生成反应产物。
5. 催化反应的选择性控制过渡金属配合物在催化反应中还能够控制反应的选择性。
选择性是指在多个可能的反应途径中选择最有利的途径进行反应。
过渡金属配合物可以通过调整配体的种类和配位方式，改变反应物的电子结构和配位环境，从而控制反应的选择性。
总结起来，过渡金属配合物在催化反应中发挥着重要的作用。
通过配体交换、反应物活化、催化机理和选择性控制等机制，它们能够提高反应速率和选择性。
对过渡金属配合物的催化反应机制的深入研究，有助于我们更好地理解催化反应的本质，并为合理设计和优化催化剂提供指导。
壳聚糖在染整工业后整理中的应用
织物还是薄型织 当壳聚糖溶液浓度为 ０５ ． ％，添加剂选 用 Ｃ Ｆ ６２ 柔软剂 ， ｇ １作为催化剂时 ， ６ 或 ５０ ＭＣ 可大大改 善织物的抗皱性能 。因为壳聚糖成膜性强 ， 且与纤维素 化学结构相似 ， 对棉纤维具有很好的吸附和相容性。研 究表明 ：在使用壳聚糖对棉织物进行浸轧整理过程中，
壳聚糖分子会均匀分布在纤维表面和空隙内。 并在纤维
上形成一层弹性薄膜。在壳聚糖整理棉织物 、 涤棉混纺
织 物 的抗 皱 性 能 的研 究 中 发现 织 物 的 弹性 回复 角 都 有
所增加 ， 而且壳聚糖处理液浓度越高， 弹性 回复角越大。
用 壳 聚 糖 处 理 棉类 织 物 提 高 其抗 皱 巾 时 常 采 用 一 串
选 择 吸 附性 能 ；
广大学者的关注。研究表明： 甲壳质和壳聚糖在纺织 印 染行业方面的应用展示了广 阔的前景。
１ 壳 聚糖 的理化特 性和 结构
甲壳素是一种天然生物质高分子聚合物 ， 广泛存在
于虾 、 蟹壳等动物 甲壳中 ， 自然界中储量仅次于纤维 在
壳聚糖在适 当条件下进行酰基化 ， 可制备具有低碳 数水溶性衍生物和高碳数疏水性衍生物。
３ ６
广 西纺织科技
２１ ０ ０第 ３ ９卷第 ２ 期
壳聚糖在染 整工业后整理 中的应用
吴建 昭
（ 天津工 业大 学纺织 学院 ，天津 ３０ ６ ） ０ １０
【 摘要 】 介绍了壳聚糖的结构和理化性能， 阐述了壳聚糖在防皱、 抗茵、 抗静 电等功能性整理方面的应用。最后指 出
了壳聚糖在 纺 织印染行 业具有 广 阔的应 用前景 。
素。 甲壳素经脱乙酰化反应得到壳聚糖 。 乙酰化反应 脱
稀土配合物抑菌作用的研究进展
稀土配合物抑菌作用的研究进展潘洁明广西玉林师范学院摘要：稀土元素是21世纪具有战略地位的元素、凭借其独特的光、电、磁等物理化学特性,广泛应用于国民经济和国防工业的各个领域。
[1] 最近几年,新型稀土抗菌材料,由于其具有毒副作用小、低毒、热性能好以及广谱抗菌活性,越来越受到人们的关注。
我国稀土含量丰富,约占世界稀土资源总量的80%。
[2] 近年来,因为稀土元素及其配合物具有独特的生理生化特性,同时还有很好的抗菌、消炎、抗肿瘤的功效,稀土配合物不断被合成并应用于生物、医药领域中。
稀土的作用机理倍受关注。
现在，人们已逐渐认识和证实稀土离子具有抑菌作用，但是,稀土离子的抑菌作用不强,较常用的抗生素、消毒剂、化学杀菌剂弱,而且低浓度的稀土对有些菌的生长没有抑制作用。
人们从稀土元素和配合物对细胞壁、生物膜、蛋白质、遗传物质的影响等方面,对其抑菌机理和研究方法进行了总结,综述了稀土离子及其配合物对微生物生长产生的抑制作用。
关键词：稀土元素，配合物，抑菌作用，机理，研究方法稀土元素(Rare-Earth),其特征是内层的4f电子轨道里一个一个的往里填充电子,元素包含处于化学元素周期表里IIIB族的原子序数为57—71的15个稀土元素(La镧、Ce饰、Pr镨、Nd钱、Pm钷、Sm衫、Eu铕、Gd礼、Tb斌、Dy镝、Ho钬、Er辑、Tm链、Yb镱、Lu镥),用Ln代表;另外,III B族的钪(^'Sc)和紀(39Y),由于这两种金属元素的化学性质与镧系元素的化学性质类似,因此,人们常常将Y和Sc与镧系元素归于在一类,统一称之为稀土元素,一般公认稀土元素一共有17种。
.因其性质上的微小差异,又划分为轻稀土(铈组元素)和重稀土(钇组元素)两个部分。
[3] 20世纪以来,稀土在生物领域的应用研究日益受到关注,取得了显著的成绩,其包括用于抗炎、抗菌和抗凝血等医药及植物抗病等领域。
[4] 概述有机稀土抑菌方面的研究现状。
壳聚糖对铜离子的吸附作用
壳聚糖对铜离子的吸附作用壳聚糖是一种天然的高分子多糖，可以被提取自甲壳类动物的外壳或其它海洋生物，具有广泛的应用前景，如生物医药领域中作为药物载体、组织修复材料和人工骨骼。
此外，壳聚糖还具有良好的吸附性能，特别是对于有害金属离子的吸附，其中铜离子也是它的良好吸附对象之一。
一、壳聚糖的化学结构和吸附机理1. 壳聚糖的化学结构壳聚糖是一种由N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）和D-葡萄糖（Glc）交替连接而成的共轭多糖，它具有β-1,4-葡聚糖骨架，其中每个GlcNAc都带有一个氨基和一个乙酰氨基，而每个Glc都带有三个羟基。
它的化学式为（C8H13NO5）n。
2. 壳聚糖的吸附机理壳聚糖对铜离子的吸附机理主要包括静电吸附、络合作用和氢键作用等因素。
当铜离子和壳聚糖接触时，它们之间相互作用，产生静电吸引力，使铜离子被立即吸附到壳聚糖的表面。
然后，铜离子与壳聚糖中的羟基或氨基等活性官能团进行络合作用，形成铜离子与壳聚糖的化学键。
此外，壳聚糖与铜离子之间还可以通过氢键作用来增强它们之间的结合力，从而增强壳聚糖对铜离子的吸附性能。
二、壳聚糖在铜离子污染处理中的应用1. 壳聚糖的来源和制备方法壳聚糖可以从海产品的壳类中提取得到，如蟹壳、虾壳、龙虾壳等，同时也可以通过微生物和真菌等发酵过程自然合成。
其制备方法主要涉及到浸提、脱蛋白作用、酸碱处理、凝胶处理和阳离子交换等过程。
2. 壳聚糖在铜离子吸附中的应用壳聚糖在处理含铜废水、废液和污染场地中具有良好的吸附性能，是一种非常有效的吸附材料。
它可以通过批次实验和连续流程实验来确定其优异的吸附性能。
在批次实验中，实验条件一般为粉末状壳聚糖的初始质量、初始浓度和吸附时间等，可以进一步确定壳聚糖对铜离子的吸附量和吸附速率。
在连续流程实验中，流动模式和过滤模式是两种常见的实验模式。
流动模式是指壳聚糖涂覆在填充柱或其他载体上，并通过该载体来处理连续流过的污染水样，以模拟实际环境中的处理情况。
壳聚糖对重金属离子的吸附性能
壳聚糖对重金属离子的吸附性能张毅;张转玲;黎淑婷;刘叶;张昊【摘要】The adsorption of Cu2+, Ni2+, Co2+by chitosan was studied, and the influences of adsorption time and addition amount of chitosan on adsorption capacity was discussed. The result shows that when the amount of chitosan is 1.5 g, and metal salt solution is 50 mL of the 25 g/L, the removal rate can reach maximum. Moreover, the removal rate increased linearly before 10 min, and tended to the balance after 20 min. Compared the adsorption characteristic of Cu2+, Ni2+, Co2+with chitosan, zeolite, activated carbon and diatomite, the removal rate of chitosan for Cu2+,Ni2+, Co2+is 73.99%, 69.38%!and 65.51%!respectively, without selectivity, which is much higher than that of zeolite, activated carbon and diatomite.It is proved that there is a huge advantage of chitosan on the adsorptionof Cu2+, Ni2+, Co2+compared with zeolite, activated carbon and diatomite by using adsorption dynamics.%研究壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附性，分别讨论了吸附时间和用量对重金属离子去除率的影响.结果表明：当壳聚糖的用量为1.5 g时，对50 mL的25 g/L的重金属溶液的去除率达到最大值，且前10 min内去除率呈线性增加，吸附20 min后趋于平衡.壳聚糖吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的去除率分别为73.99%、69.38%和65.51%，远远大于沸石、活性炭、硅藻土对Cu2+、Ni2+、Co2+的去除率，且无选择性.运用吸附动力学进行论证，证明壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附相对于沸石、活性炭、硅藻土存在巨大的优势.【期刊名称】《天津工业大学学报》【年(卷),期】2016(035)003【总页数】5页(P16-20)【关键词】壳聚糖;吸附性;重金属离子;吸附动力学【作者】张毅;张转玲;黎淑婷;刘叶;张昊【作者单位】天津工业大学纺织学院，天津 300387;天津工业大学纺织学院，天津 300387;天津工业大学纺织学院，天津 300387;天津工业大学纺织学院，天津300387;天津工业大学纺织学院，天津 300387【正文语种】中文【中图分类】TS102.528.3当今生态农业越来越受到人们的重视，在国家“十三五”规划中也重点强调了“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念.由于许多农业用水和土壤中存在大量的重金属离子，严重影响到农业的发展，所以去除重金属离子进行土壤修复成为实现生态农业的重大任务之一.目前，重金属离子的去除技术主要有化学法、离子交换法、电渗析、反渗透、纳滤等［1］，其中使用最为广泛的是化学方法［2］.化学吸附法是一种应用较早、应用广泛的方法，且具有操作简单、成本低、处理效果好等特点，对重金属废水和有毒废水的处理具有很大的优势［3］.用于化学吸附的载体有千万种，但人们为了实现废物利用，减少废物的产生量［4-5］，将目光投向了来源广泛的壳聚糖.同时，由于壳聚糖的应用非常广泛，且原料比较充足，因此壳聚糖的研究一直是一个比较热门的方向［6］.甲壳素又名甲壳质、几丁质、壳蛋白、明角质，其化学结构与天然纤维素相似，所不同的是纤维素在2位上是羟基，甲壳质在2位是乙酰氨基［7］.壳聚糖（chitosan）就是甲壳质经浓碱水解脱去乙酰基后生成的水溶性产物，又名聚氨基葡萄糖，其化学式为C6H11NO4.壳聚糖无毒无害，具有可生物降解性、生物相容性、广谱抗菌性等优良特性，在生物技术领域、食品方面、化妆品行业等得到广泛应用［8-11］.在环保方面，壳聚糖主要用于水体污染治理.其主要的官能团为C2—NH2、C3—OH、C6—OH，而C2—NH2基团上的氮原子具有孤对电子，能进入金属离子的空轨道，形成配位键结合.因此，壳聚糖对去除重金属有很好的效果［12］.目前，对壳聚糖及其他吸附剂在高浓度金属离子溶液中的吸附特征研究较少.本文以壳聚糖为主要研究对象，与活性炭、沸石和硅藻土在Cu2+、Co2+、Ni2+高浓度溶液中吸附性能进行对比研究，并应用吸附动力学进行科学论证.1.1 实验原料及设备原料：壳聚糖，国药集团化学试剂有限公司产品，脱乙酰度为86.4%；活性炭，天津市密欧化学试剂有限公司产品；沸石、硅藻土、无水硫酸铜，天津市光复精细化工研究所产品；硝酸镍、硝酸钴，天津市风船化学试剂科技有限公司产品.设备：气浴摇床，巩义市予华仪器责任有限公司产品；岛津UV2401PC型紫外-可见分光光度计产品，岛津公司产品；真空泵，巩义市英峪高科仪器厂产品.1.2 CuSO4、NiSO4、Co（NO3）2标准曲线的测定配置25 g/L的CuSO4溶液，取5个试管编号1、2、3、4、5备用；分别量取5、10、15、20、25 mL配好的Cu－SO4溶液置于5个试管中，在1～4号试管中分别加入20、15、10、5 mL蒸馏水，摇匀.以CuSO4质量浓度为0 g/L为基准线（0轴），对CuSO4质量浓度为5 g/L、10 g/L、15 g/L、20 g/L、25 g/L样品分别测定在光波长为700 nm的紫外吸收光值.NiSO4、Co（NO3）2溶液测定标准曲线的过程与Cu－SO4溶液的类似，其中NiSO4、Co（NO3）2溶液的初始质量浓度为50 g/L，NiSO4溶液的测试波长为395.2 nm，Co（NO3）2溶液的测试波长为511.4 nm.1.3 壳聚糖用量对Cu2+、Ni2+、Co2+吸附性的测定取质量浓度为25 g/L的CuSO4溶液50 mL，共12份，分别置于250 mL锥形瓶中，分别加入0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g、1.2 g、1.4 g、1.6 g、1.8 g、2.0 g、2.2 g、2.4 g壳聚糖，在气浴摇床中室温振动2 h，过滤后按照标准曲线制备条件测定吸光度值，计算其去除率. NiSO4、Co（NO3）2测定方法同上. 1.4 时间对壳聚糖吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的测定为了更好地研究壳聚糖对重金属的吸附性能，本实验以沸石、硅藻土和活性炭作对比，探究了时间对壳聚糖吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的影响.取质量浓度为25 g/L CuSO4溶液50 mL，共4份，分别置于250 mL锥形瓶中，分别加入适量的壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭，在气浴摇床中室温震荡5 min、10 min、20 min、30 min、40 min、50 min、60 min、70 min、80 min，按时间序列分别取出后过滤，按照标准曲线制备条件测定吸光度值，计算其去除率. 式中：E为去除率（%）；C0为吸附前金属盐的质量浓度（g/L）；C1为吸附后金属盐的质量浓度（g/L）.NiSO4、Co（NO3）2测定方法同上.1.5 壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附性能判定应用吸附动力学判定材料的吸附性能是一种较好的方法.吸附动力学主要是对不同吸附时间内的吸附行为和吸附速率的描述.目前应用最多的主要有准一级反应动力学和准二级反应动力学2种［13］.准一级动力学反映的是一种在固相和液相之间可逆的平衡反应，实验数据和准二级动力学的拟合度可以用来判断吸附过程是否由化学吸附主导.准一级动力学和准二级动力学的公式为［14-15］：（1）准一级动力学［16］式中：Qe为吸附一定时间后的吸附容量（g/g）；V为被吸附溶液体积（mL）；m为吸附剂的用量（g）；qe为吸附平衡时吸附容量（g/g）；qt为吸附某时刻的吸附容量（g/g）；k1为准一级动力学模型速率常数（min-1）；t为吸附时间（min）.（2）准二级动力学式中：k2为准二级动力学模型速率常数（g·g-1·min-1）.2.1 CuSO4、NiSO4和Co（NO3）2标准曲线根据1.2实验步骤，做出CuSO4、NiSO4和Co（NO3）2的浓度与吸光度值的线性关系曲线，如图1所示.利用origin7.5线性拟合求得其标准曲线方程为：由于R值均达到0.999以上，表明所测得金属盐浓度和其吸光度值线性关系优良，可用于实验中计算金属离子浓度的依据.2.2 壳聚糖用量对Cu2+、Ni2+和Co2+吸附的影响根据1.3实验步骤获取一系列壳聚糖不同用量的吸光度值，并利用标准曲线求得吸附后重金属离子的浓度，进而得到壳聚糖用量对Cu2+、Ni2+和Co2+吸附的影响，如图2所示.由图2可以看出，随着壳聚糖用量的增加，其对Cu2+、Ni2+和Co2+去除率逐渐增大，当壳聚糖的用量达到1.5 g时，去除率基本达到最高值，当壳聚糖用量继续增加时，去除率基本不变，这是因为壳聚糖在吸附重金属离子的同时也在发生解吸过程，所以吸附和解吸必然存在一个平衡状态，而当达到这个平衡状态时，即使增加壳聚糖的加入量，溶液中的重金属离子浓度也不会再变化，即去除率也不再变大.由图2还可看出，壳聚糖对Cu2+的去除率最高，为70.84%；Co2+次之，69.38%；Ni2+最低，65.51%.但之间的差距不大，说明壳聚糖对Cu2+、Ni2+和Co2+的吸附机理相同，都是通过C2—NH2基团上的氮原子作用，因为其具有孤对电子，能进入金属离子的空轨道中形成配位键结合.所以壳聚糖的用量增加，导致了有效吸附基团的增多，即增加了与金属离子的配位活性点，使得对金属离子去除率提高.当金属离子浓度降低到一定程度时，使得配位活性降低，使得壳聚糖的用量达到最大值.2.3 时间对壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的影响由2.2实验结果分析得知，当壳聚糖用量为1.5 g时，其对Cu2+、Ni2+和Co2+的去除率基本达到最大值.所以在1.4实验中，壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭的加入量均为1.5 g.时间对壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭吸附Cu2+、Ni2+、Co2+的影响如图3所示.由图3可见，10 min内壳聚糖、沸石、藻土和活性炭对Cu2+、Ni2+、Co2+吸附近似呈线性增加，10～20 min内壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭对Cu2+、Ni2+、Co2+吸附均趋于最大值，其中壳聚糖的增加速率远远大于其余3种，约为其余3种中最大者2.5倍，而且无选择性；20 min内壳聚糖对Cu2+、Ni2+的去除率约为其余3种中最大者3倍，而对Co2+的去除率约为其余3种中最大者2倍.由此可见，壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的去除率最高，是一种优良的重金属离子吸附剂.2.4 壳聚糖对Cu2+、Ni2+和Co2+的优良吸附性分析为进一步证实壳聚糖对Cu2+、Ni2+和Co2+具有优良的吸附性，依据吸附动力学原理，分别建立了壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭对Cu2+、Ni2+、Co2+吸附动力模型，如图4和表1、表2表、3所示.由图4和表1、表2、表3的图形和参数的拟合得到相关的平衡吸附容量qe和准二级反应速率常数k2及相关系数R.拟合方程的R值均在0.99以上，拟合动力学曲线的线性很好，说明壳聚糖、沸石、硅藻土和活性炭对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附行为都很好地符合了准二级吸附动力学方程.由此说明，吸附反应中决定吸附速率快慢的是化学吸附过程（整合吸附）.准二级反应速率常数k2反映吸附速率的快慢，k2值越小吸附速率越快.从表1、表2、表3中可见，壳聚糖k2值远小于其余3种物质的k2值，表明壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附速率快，这一点与图3中反应的）规律完全相符，这也进一步表明，壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附相对于活性炭、硅藻土和沸石存在巨大的优势，是一种理想的重金属离子吸附剂.（1）壳聚糖作为一种金属离子吸附剂，其吸附率与时间和用量有关：随着壳聚糖用量的增加，其对Cu2+、Ni2+、Co2+去除率逐渐增大，当壳聚糖的用量达到1.5 g时，去除率基本达到最高值，当壳聚糖用量继续增加时，去除率基本不变；随着时间的增加，前10 min内壳聚糖对3种离子的去除率呈线性增加，20 min 时趋于平衡，且去除率远远大于活性炭、硅藻土和沸石对这3种重金属离子的去除率，且无选择性.（2）壳聚糖吸附初始质量浓度为25 g/L的Cu2+、Ni2+、Co2+溶液的最佳条件是：用量为3 g/L，时间20 min，去除率分别达73.99%、69.38%和65.51%. （3）运用吸附动力学进行论证，证明壳聚糖对Cu2+、Ni2+、Co2+的吸附相对于活性炭、硅藻土和沸石存在巨大的优势，是一种理想的重金属离子吸附剂.【相关文献】［1］卢会霞，王建友，傅学起，等.EDI过程处理低浓度重金属离子废水的研究［J］.天津工业大学学报，2008，27（3）：15-18.LU H X，WANG J Y，FU X Q，et al.Study on dilute heavy metal ions waste water treatment by EDI process［J］.Journal of Tianjin Polytechnic University，2008，27（3）：15-18（in Chinese）.［2］沈品华.电镀废水治理方法探讨［J］.电镀与环保，1998，18 （3）：28-32.SHEN P H.Study on treatment method of electroplating wastewater［J］.Electroplating&Pollution Control，1998，18 （3）：28-32（in Chinese）.［3］YANG S，FU S，LIU H，et al.Hydrogel beads based on carboxymethyl cellulosefor removal heavy metal ions［J］.Journal of Applied Polymer Science，2011，119（2）：1204-1210.［4］陆朝阳，沈莉莉，张全兴.吸附法处理染料废水的工艺及其机理研究进展［J］.工业水处理，2004，24（3）：12-16.LU C Y，SHEN L L，ZHANG Q X.Research development of technics and mechanism of dye wastewater treatment by adsorption［J］.Industrial Water Treatment，2004，24（3）：12-16 （in Chinese）.［5］黄君涛，熊帆，谢伟立，等.吸附法处理重金属废水研究进展［J］.水处理技术，2006，32（2）：9-12.HUANG J T，XIONG F，XIE W F，et al.Progress in researcheson on treatment of heavy metal wastewater by adsorption process［J］.Technology of Water Treatment，2006，32（2）：9-12（in Chinese）.［6］杨俊玲.甲壳素和壳聚糖的化学改性研究［J］.天津工业大学学报，2001，20（5）：79-82. 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壳聚糖与羧甲基壳聚糖对铁离子的络合性能研究
2009,Vol.26No.3化学与生物工程Chemistry &Bioengineering30 基金项目:山东省自然科学基金资助项目(Y2007B46)收稿日期:2008-11-12作者简介:王孝平(1982-),男,山西长治人,硕士研究生,研究方向:可降解高分子材料;通讯联系人:玄光善,教授。
E 2mail :myqust@ 。
壳聚糖与羧甲基壳聚糖对铁离子的络合性能研究王孝平,姜皓然,田海燕,玄光善(青岛科技大学药学系,山东青岛266042) 摘 要:考察了壳聚糖及羧甲基壳聚糖对Fe (Ⅱ)及Fe (Ⅲ)的络合性能,优化了壳聚糖及羧甲基壳聚糖与铁离子的络合条件,包括p H 值、壳聚糖或羧甲基壳聚糖用量、铁离子的起始浓度、络合时间等。
结果表明,壳聚糖及羧甲基壳聚糖载铁量多且能形成稳定性适度的络合物,有开发补铁剂的应用前景。
关键词:壳聚糖;羧甲基壳聚糖;铁离子;络合中图分类号:O 64114 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2009)03-0030-04 铁元素是体内重要的微量元素之一,是合成血红蛋白、肌红蛋白和多种氧化酶的重要原料,与造血机能、氧的运输、细胞内生物氧化过程及免疫机能有着密切的关系。
铁在体内的含量虽然甚微,却是所有必需的微量元素中含量最多的元素[1]。
当体内缺铁或铁的利用发生障碍时,会使血红蛋白的合成减少,新生的红细胞中血红蛋白量不足。
严重缺铁时不仅发生贫血,也可引起体内含铁的酶类缺乏,导致细胞呼吸发生障碍,影响组织器官的功能,临床上可发生胃肠道、循环、神经等系统的功能障碍[2]。
目前,临床上一般以硫酸亚铁、ED TA 2铁(Ⅱ)和葡萄糖酸亚铁等作为补铁剂,但常伴有胃肠道刺激和锈味等不良反应,以及生物利用度低、化学稳定性差等问题,并且铁(Ⅱ)在体内产生内源性自由基,导致细胞膜脂质过氧化而使细胞膜损伤。
多糖铁(Ⅲ)的配合物作为补铁剂不仅具有适宜的配合稳定性,对肠胃道基本无刺激作用,而且释放出铁后配体多糖具有多方面的生物活性[3],是对机体有益的成分,可被吸收利用。
改性壳聚糖对重金属离子的吸附研究和应用进展_姚瑞华
改性壳聚糖对重金属离子的吸附研究和应用进展＊姚瑞华，孟范平，张龙军，马冬冬，亢小丹（中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室，青岛２６６１００）摘要壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料，其分子中的羟基和氨基等功能团能形成活泼的界面，可以与重金属离子进行螯合，发生吸附作用；通过对壳聚糖进行适当的改性，可以提高壳聚糖的物理稳定性，选择吸附性。
综述了采用交联、交联模板、羧甲基化、Ｓｃｈｉｆｆ碱化、含氮、硫、磷等杂原子等方法对壳聚糖进行改性及其对重金属离子吸附的研究和应用进展。
关键词壳聚糖重金属离子吸附ＳｔｕｄｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌＩｏｎｓｂｙＭｏｄｉｆｉｅｄＣｈｉｔｏｓａｎＹＡＯＲｕｉｈｕａ，ＭＥＮＧＦａｎｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＬｏｎｇｊｕｎ，ＭＡＤｏｎｇｄｏｎｇ，ＫＡＮＧＸｉａｏｄａｎ（ＫｅｙＬａｂｏｆＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｃｏｌｏｇｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１００）ＡｂｓｔｒａｃｔＣｈｉｔｏｓａｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔａｂｕｎｄａｎｔｎａｔｕｒａｌｐｏｌｙｍｅｒｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｎｏｎｔｏｘｉｃ，ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ，ａｎｄｃａｎｂｅｃｈｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｂｙｔｈｅａｃｔｉｖｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｗｈｉｃｈｉｓｍａｄｅｂｙｃｈｉｔｏｓａｎ＇ｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓｓｕｃｈａｓｈｙｄｒｏｘｙｌ，ａｍｉｎｅｇｒｏｕｐｓ．Ｃｈｉｔｏｓａｎ＇ｓｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｈａｖｅｇｏｏｄｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｖｅａｄｓｏｒｂａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｅｃｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓｏｆｉｔｓｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｈｅｍｅａｎｓｏｆｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ，ｔｅｍｐｌａｔｅｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ，ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ，ｓｃｈｉｆｆｂａｓｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ，ｃｈｉｔｏｓａｎｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ｓｕｌｐｈｕｒａｎｄｏｔｈｅｒｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄｍａｉｎｌｙｏｎｔｈｅｉｒａｄ－ｓｏｒｐｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｉｅｓｆｏｒｍｅｔａｌｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｃｈｉｔｏｓａｎ，ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ＊山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目（Ｎｏ．ＢＳ０３１２４）姚瑞华：男，１９８０年生，博士生，主要研究方向为水污染和控制技术Ｔｅｌ：０５３２－６６７８１８２３Ｅ－ｍａｉｌ：ｏｕｃｙｒｈ＠１６３．ｃｏｍ孟范平：通讯联系人，男，１９６５年生，教授壳聚糖（Ｃｈｉｔｏｓａｎ）是甲壳素（Ｃｈｉｔｉｎ）在碱性条件下水解并脱去部分乙酰基后生成的衍生物，又名壳多糖、氨基多糖、甲壳糖等，化学名称为β－（１→４）－２－氨基－２－脱氧－Ｄ－葡萄糖（图１）。
银离子与壳聚糖形成水凝胶的作用机制研究
０ 引言
经过 几 十 年 的 研 究 发 现， 壳 聚 糖 （ ｃｈｉｔｏｓａｎ，
ＣＴＳ） 对于碱金属几乎没有配位能力，而对于一些过
些研究并没有深入到壳聚糖水凝胶的微观结构，也
没有从分子结构方面对有金属离子参与的水凝胶
进行论证。 因而笔者通过本次具体实验数据和科
渡金属和重金属离子却具有很强的配位能力，比如
ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃ Ｏ ｉｎ ｔｈｅ ａｍｉｄｅ Ｉ ｂａｎｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅｎｄｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｉｎｏ ｇｒｏｕｐ ｉｎ ｃｈｉｔｏｓａｎ，
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ａｇ ｉｎ ｈｙｄｒｏｇｅｌ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，Ｔｈｅ ｐｅａｋ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｒａｔｉｏ ｂｅｔｗｅｅｎ １ ６４０ ｃｍ
３９８ １ ｅＶ，ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ Ｎ ｉｎ ＮＨ⁃ａｃｅｔｙｌ ｇｒｏｕｐ ａｎｄ Ｎ ｏｎ ｆｒｅｅ ａｍｉｎｏ ｇｒｏｕｐ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｐｅａｋｓ
ｏｆ ＣＴＳ ａｔ ２θ ＝ １３° ａｎｄ ２０° ｉｎ ｔｈｅ ｗｉｄｅ⁃ａｎｇｌｅ Ｘ⁃ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｄ ｔｏ ｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｎｄ
通信作者：李鹏，工程师。 Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｌｉｐｅｎｇ＠ ｂｉｍｔ ｏｒｇ ｃｎ
ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ ｗｉｄｅ⁃ａｎｇｌｅ Ｘ⁃ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ． Ｒｅｓｕｌｔｓ Ａ
ｗｉｄｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｂａｎｄ ａｔ ３ ５００ ｃｍ ｔｏ ３ ２００ ｃｍ
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与过渡金属离子只能形成高自旋八面体配合物
与过渡金属离子只能形成高自旋八面体配合物引言过渡金属离子是化学中非常重要的一类离子，它们在生物体内的许多关键过程中扮演着重要角色。
与过渡金属离子形成的配合物具有独特的性质和应用，其中高自旋八面体配合物是一种常见的结构类型。
本文将详细介绍过渡金属离子与高自旋八面体配合物之间的关系，并探讨其在化学领域中的应用。
过渡金属离子与配位化学过渡金属离子是指周期表中位于d区的元素阳离子，它们具有不同数量的d电子，因此在配位化学中呈现出丰富多样的性质。
这些金属离子通常能够形成稳定的配合物，其中最常见的结构类型之一就是高自旋八面体。
高自旋八面体是指由一个中心金属离子和六个配位基围绕其周围形成八面体结构。
在这种结构中，配位基通常是以氧、氮等原子通过共价键与金属离子配位。
高自旋八面体配合物的形成与金属离子的电子配置有关，其中d电子的自旋和轨道分布对结构稳定性起着关键作用。
形成高自旋八面体配合物的条件要形成高自旋八面体配合物，需要满足一定的条件。
首先，金属离子必须具有足够数量的d电子，以填充八个配位位点。
其次，配位基必须能够提供足够多的电子对与金属离子形成共价键。
最后，金属离子和配位基之间的相互作用力必须足够强大，以保持稳定的结构。
在过渡金属离子中，具有未填满的d轨道的离子更容易形成高自旋八面体结构。
例如，铁离子Fe2+和钴离子Co2+通常能够形成高自旋八面体配合物。
此外，具有较大原子半径和较高电荷数的金属离子也更容易形成该结构。
高自旋八面体配合物的性质高自旋八面体配合物具有许多独特性质，这些性质使它们在化学、生物学和材料科学领域中具有广泛的应用。
首先，高自旋八面体配合物通常具有较高的稳定性。
由于配位基与金属离子之间形成了共价键，这些配合物对外界环境中的变化相对稳定，不容易发生分解或变形。
其次，高自旋八面体配合物具有较好的溶解性和可溶性。
由于其分子结构相对紧密且稳定，这些配合物在溶液中往往能够保持较高的稳定性，并且能够与其他溶质发生反应。
壳聚糖钴配合物的合成及其与DNA的相互作用研究
ｓｏ ｄｎ ｅｅ ｃ ｏ ａ ｓ ｒ ｆ ｏ Ｉ） Ｃ （ ）ｃｕ ｌ．Ｗｈ ｎａｃｒ ｉ ｍ ｕ ｔ ｆ Ｎ ａ ｄ ｅ ，ｈ ｅｋｃｒ ｎ ｏ ｐ ｎ ｉｇｔ ｔ ｌ ｔ ｎｔ ｎｆ （Ｉ／ ｏ Ｉ ｏ ｐｅ ｏ ｈ ｅ ｒ ｒ ｅ ｏＣ ｅ ｅ ａ ａ ｏ ｎ ｏ Ａ ｗ ｓ ｄ ｄ ｔｅ ａ ｕｒ ｔ ｆ ｔ ｎ Ｄ ａ ｐ ｅ
素 的壳 聚糖配合物具有 良好 的催化 活性 Ｊ 。过渡金属元 素的壳 聚糖配 合 物 除 具 有 催 化 活性 外 ， 具 有 抗 菌 活 性 和 抗 癌 活 还
性、 生物相容性 、 易成膜性和配位性等 。在其 内外氢键 的作 用 性 “ 等 ， 在生物学 和医学上具有潜在 的应用价值 。 下 ，Ｈ Ｃ Ｔ化学性质稳定 ， 溶于稀酸 ， 但几乎不 溶于水和有机溶剂 ， 本文首先对壳 聚糖进行氧化降解得 到水溶性好 的低分 子量 从 而在很大程度上 限制 了壳 聚糖 的应 用和开发 。而水溶性壳 聚 壳 聚糖 ， 以此作为配体合成了含过渡金属离子 ｃ （Ｉ 的配合 物 ， ｏ Ｉ） 糖是一种能直接溶于水 的低分子 量壳聚糖 ， 有易被人 体吸 收 ， 并进行 了结 构表征。采用 紫外吸 收光谱 法及 电化学方 法 （ 具 循环 抗 肿瘤 、 调血脂和提高人体 免疫 等功能 ， 高度 的安全性 和潜 在 伏安法 、 有 微分脉 冲伏 安法 ） 粘度等研 究其 与 Ｄ Ａ的相 互作 用 。 、 Ｎ 的抗 菌性 。近年来其 已在食 品、 医药保健 、 化妆 、 环保 、 业及 化 结果表 明 ， 农 配合物能通 过邻 菲罗啉 配体 的刚性平 面结 构嵌插 进
学化工等领域得到研究 、 开发和应用 。作为基 因载体 ， 聚糖 壳 通过与 Ｄ Ａ以静电方式作用使壳聚糖 一 Ｎ Ｎ Ｄ Ａ体 系不被降解 ， 完 全进入细胞 ， 具有 细胞毒性低 、 生物相 容性好 、 因免疫 性低 和 基
壳聚糖的研究
壳聚糖的研究郑英奇 04300079壳聚糖[CS, (1 , 4) - 2- 氨基- 2- 脱氧- B- D - 葡聚糖]是目前自然界中发现的膳食纤维中唯一带正电荷的动物纤维, 分子内存的大量游离氨基, 使得其溶解性能较甲壳素有很大提高, 同时反应活性大大增强, 引起人们的广泛关注[ 1 ]。
壳聚糖分子中的氨基、羟基与大部分重金属离子形成稳定螯合物的性质, 可应用于贵金属回收、工业废水处理; 其天然生物活性的直链聚阳离子结构具有抑菌、消炎、保湿等功能, 可用于医药、化妆品配方等领域; 特别是经过化学改性得到的壳聚糖衍生物, 其物理化学性质得到改善, 使其应用范围大大拓展, 因此壳聚糖及其衍生物的开发及应用研究已引起人们广泛的兴趣。
本文就其功能化及其作为生物医用高分子材料方面的研究进行了简要综述。
1 壳聚糖的功能化及其在生物医用高分子材料方面的应用同其它碳水化合物一样, 壳聚糖也可以发生交联与接枝、酯化、氧化、醚化等反应, 生成一系列各具其特殊功能的新材料。
1. 1 壳聚糖的接枝反应及其在生物医用高分子方面的应用近几年壳聚糖的接枝共聚研究进展较快, 较为典型的引发剂是偶氮二异丁腈、Ce (IV ) [ 2 ]和氧化还原体系。
壳聚糖C6- 伯, C3- 仲羟基及C2-氨基皆可以成为接枝点, 通过接枝反应, 可将糖基、多肽、聚酯链、烷基链等引入到壳聚糖中, 赋予壳聚糖新的性能。
单纯的壳聚糖作为药物释放包覆物, 有溶解性差、对pH 的依赖性太强和机械性能不好等缺点, 而接枝上具有水溶性、生物相容性好的PVA 后, 能极大地改善其对药物的释放行为, 且满足H iguch i’s 扩散模型[ 3 ]。
在壳聚糖上接枝唾液酸的一部分, 有望成为人类红细胞凝结的抑制剂 , 壳聚糖上NH2 的正电荷与细胞表面的脂质体的负电荷(如唾液酸) 相结合后, 可抑制细胞的活动能力, 从而抑制细菌生长; 低聚体的壳聚糖能穿透细胞壁, 进入细菌的细胞内, 抑制其细胞中mRNA 的形成, 从而抑制细菌的生长。
壳寡糖席夫碱Cu（Ⅱ）配合物的制备、表征、电化学行为及抗氧化活性
壳寡糖席夫碱Cu（Ⅱ）配合物的制备、表征、电化学行为及抗氧化活性李小芳;冯小强;杨声【摘要】Schiff base was synthesized by the reaction of oligochitosan with p-hydroxybenza-dehyde, and acted it as ligand to prepare schiff base-copper complexes. The structures of these coordination complexes were characterized with infrared spectroscopy, UV-visible spectroscopy and thermal weight methods. Moreover, the antioxidant activities of Schiff base-copper complexes were evaluated. Results showed that coordination was happened between the N atom of -C=N group, O atom of phenolic hydroxyl group, O atoms of primary and secondary hydroxyl group and copper ion. Cyclic voltammetry curves indicated that Schiff base-copper complexes possessed electrochemical activity, and the reaction of central Cu2+ at glassy carbon electrodes was controlled by diffusion process mechanism in the range of scan rate from 0.025 to 1.0 V/s. Complexes exhibited the antioxidant activity in different level. The order of Schiff base-copper complex’s scavenging effect on superoxide anion rad ical and hydroxyl radical was Schiff-Cu13>Schiff-Cu11>PCS. The content of Cu2+ was related to antioxidant activity of schiff base-copper complex.%在无水乙醇中，对羟基苯甲醛与壳寡糖直接反应得到希夫碱化合物，并以此为配体合成了它与Cu2+以不同摩尔配比的配合物，通过元素分析、红外光谱、紫外―可见吸收光谱和差热―热重对这些化合物进行了结构性能的表征。
壳聚糖絮凝剂的特性及其应用研究进展
（ 绍兴 文理 学 院化 学４ Ｌｘ － 学院 ，浙 江 绍 兴 ３ １ ２ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：壳聚糖因其无毒无害、来源广泛、环境友好等特点，近年来被广泛应用于污水处理研究中。本文介绍了壳聚糖及
其衍生物作 为水 处理絮凝剂的优势 ，总结 了其 在饮 用水 、印染废水 、食 品废水 、重金属废水 和造纸废水 中的应用和研究现状 。
此 ，当前 的研究热点 就是开发 絮凝 作用 强 、价廉无 毒 、无 二次 污染的絮凝剂 。
壳聚糖是一种 白色 、略带珍珠光 泽 、半透 明 的片状或 粉状 固体 ，无臭无毒 。它是 甲壳 素脱去 ５ ５ ％以上 Ｎ一乙酰基后 的产 物 ，相对分子质量从数 十万至数百万不等 。其结构式见 图 １ 。
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｃｈ ｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｎ ｗａ ｓ ｎ ｏ ｎ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ，ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ—ｗｉ ｄｅ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ—ｆ ｒ ｉ ｅ ｎ ｄ ｌ ｙ ．Ｉ ｎ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ，ｉ ｔ ｗａ ｓ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｅ ｗａ ｇ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ．Ｔｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｃ ｈ ｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｎ，ｉ ｔ ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｉ ｎ ｄ ｉｎｋ ｒ ｉ ｎｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ ，ｐ ｒ ｉ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｄ ｙ ｅ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｔ ｅ ｒ，ｆ ｏ ｏ ｄ
金属离子与壳聚糖配位氧原子相互作用的密度泛函理论研究
( SCF)密度收敛阈值为 1 ×10 - 5 Ha. 所有计算采
用 D IIS技术以加速 SCF收敛. 计算结果通过频率
密度泛函理论方法是常用的计算化学方法 , 分析 来确 定 所得 的 不 动点 是 极 小点 (m inim um
1 初始结构设计
由于壳聚糖是高聚生物大分子 ,故采用模型 簇法选取了壳聚糖的一个基团 ( re sidue)来代替壳 聚糖 ,端基的垂悬氧原子采用氢原子饱和 ,所得结 构与原子编号如图 1 [ 15 ] . 图 1 中 1 ′和 4 ′位氧原子
收稿日期 : 2008201202; 修回日期 : 2008202210 作者简介 : 吕仁庆 ( 1969 —) ,男 ,副教授 ,博士 ,主要从事计算量子化学研究 , ( E - m ai l) lvrq2000 @163. com.
1初始结构设计由于壳聚糖是高聚生物大分子故采用模型簇法选取了壳聚糖的一个基团residue来代替壳聚糖端基的垂悬氧原子采用氢原子饱和所得结构与原子编号如图2008010220080210lvr2000com48鲁东大学学报自然科学版24卷是连接六元环的桥氧原子未考虑其与金属离子的相互作用故只剩下3种化学环境氧原子即采用悬式模型设计了cu的氧原子形成六配位的cu1112145位氧原子相互作用2计算方法密度泛函理论方法是常用的计算化学方法因为该方法能给出过渡金属离子的结构和能量并且能兼顾电子相关效应
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鲁东大学学报 (自然科学版 )
第 24卷
是连接六元环的桥氧原子 ,未考虑其与金属离子 的相互作用 ,故只剩下 3种化学环境氧原子 ,即 3 位上的羟基氧原子 O3′, 6 位上的羟基氧原子 O6 ′ 和环上 5 ′ 位氧原子 O5′. 采用悬式模型设计了 Cu2 + , Fe2 + , M n2 +与壳 聚糖模型中的 一个 氧原 子、H2 O 中 的氧原 子及 OH - 的氧原子形成六配位的 Cu2 + 中性络 合物和 七配位的 Fe2 +和 M n2 +中性络合物 [ 11, 12,14 ] (图 2 ).
壳聚糖絮凝剂的特性及其应用研究进展
壳聚糖絮凝剂的特性及其应用研究进展谢嘉忆;令狐文生【摘要】壳聚糖因其无毒无害、来源广泛、环境友好等特点,近年来被广泛应用于污水处理研究中.本文介绍了壳聚糖及其衍生物作为水处理絮凝剂的优势,总结了其在饮用水、印染废水、食品废水、重金属废水和造纸废水中的应用和研究现状.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)015【总页数】3页(P45-46,89)【关键词】壳聚糖;絮凝剂;应用【作者】谢嘉忆;令狐文生【作者单位】绍兴文理学院化学化工学院,浙江绍兴312000;绍兴文理学院化学化工学院,浙江绍兴312000【正文语种】中文【中图分类】O636.1随着科学技术的进步和工业的发展，严重的环境问题已经成了地球的毒瘤，种类繁多的工业废水对水体的污染日趋严重，威胁人类的健康和安全。
絮凝法是处理工业废水的有效手段，传统的絮凝剂有PAC、PAM、PFS、PSAA等，但几乎都存在工艺复杂、用药剂量大、处理成本高、有残留等缺点［1］。
因此，当前的研究热点就是开发絮凝作用强、价廉无毒、无二次污染的絮凝剂。
壳聚糖是一种白色、略带珍珠光泽、半透明的片状或粉状固体，无臭无毒。
它是甲壳素脱去55%以上N－乙酰基后的产物，相对分子质量从数十万至数百万不等［2］。
其结构式见图1。
图1 壳聚糖的结构式Fig.1 The structural formula of chitosan近年来，壳聚糖在水处理方面的应用也已逐渐普及。
作为一种新型天然高分子絮凝剂，壳聚糖具有其它人工合成絮凝剂无法比拟的无毒无害、来源广泛、环境友好等特点。
本文将介绍壳聚糖絮凝剂的特性，以及其在生产和生活中的应用。
1 壳聚糖絮凝剂的特性壳聚糖分子中有活泼的羟基和氨基，具有较强的化学反应能力。
在特定条件下，壳聚糖能发生水解、烷基化、硝化、氧化、还原、缩合等化学反应［3］，生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物。
壳聚糖是自然界存在的惟一碱性多糖，能与许多过渡金属离子形成稳定的螯合物，用于净化生活用水、治理重金属废水及在湿法冶金中分离金属离子等［4－5］。
高分子壳聚糖对微量金属离子的螯合作用研究
摘
要： 研究 了壳 聚糖 对溶液 中 Ｍｎ 、 ｅ Ｃ ２ Ｚ ２ ２ Ｆ ２ ｕ 、ｎ 四种 常见微 量金属 离子 的吸附作 用 ， 过吸 附率 、 、 通 溶
液ｐ Ｕ等参数 ， 表征 了壳 聚糖 的吸附能力及其 对离 子的选择 性 吸附 ， 壳聚糖 处理 污水 中的微 量金 属离 子作 为
标 准 曲线法 处 理得 吸 附率 曲线 ， 图 １ 如 。
收 稿 日期 ：０ ２０ —６ ２ ０ —６０ 作者简 介 ： 维俊 （９ ５一） 男 ， 刘 １６ ， 云南 昆明人 ， 上海 应用 技术 学院讲 师 ， 士 ， 硕 主要 从事胶 体 与界 面化 学研 究 ， 电话 ：０ １ （２ ）
，
ＨＮＯ ３调 节 ｐ 分 别 为 ４ ５ ６ ０ ７ ５ ９ ０ １ ． 、 Ｈ ． 、 ． 、 ． 、 ． 、０ ５ １ ．后 ， 容 于 １ 容 量 瓶 中 ， 得 浓 度 分 别 为 ２Ｏ 定 Ｏ ｍｌ 配
０ ２ｐ ｍｌ ０ ４ ｐ ｍｌ ０ ６ ｐ ｍｌ ０ ８ ｐ ｍｌ １ ０ ． ｇ／ ， ｇ／ ， ． ｇ／ ， ｇ／ 、 ．
域， 已成 为污 水 中重 金 属 离 子 的重 要 污 染 源 而 备 受 人们 的关 注 。有 效 地 去 除这 些 有 毒 离 子 ， 般 采 用 一
ＧＧ 型原 子 吸收 分光 光 度 仪 ； ＨＳ３数字 酸 度 Ｘ Ｐ －
计。
１ ２ 实验 方 法 ．
化 学 沉 降 、 子 交换 、 附 、 离 吸 电分 离 等 技 术 。如铜 的
Ｍｎ Ｚ 、 ｅ Ｃ 离 子 标 准 液 ， 度 均 为 １ ２ ２ ｎ Ｆ２ ｕ 、 、 浓 ．
￣ ／ ｌ ｇ ｍ 。
２ 结 果 与讨 论
２ １ 被 吸 附液 ｐ 的确 定 ． Ｈ 固定加 入 ０ １ｍｌ １ 壳 聚糖 ， ． 的 ％ 于上 述 配 好 的