第34卷，第1期 2014年1月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.34,No.1-pp78-81
January,2014
质子化改性壳聚糖吸附硫酸根行为及其光谱分析
郭莹娟，薛娟琴，张桀，马晶，权雪婷，刘瑶
西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安710055
摘要壳聚糖(CTS)具有活性基团氨基和羟基，可用作吸附剂。在酸性介质中其氨基容易质子化形成氨基正离子，具有吸附阴离子的能力，同时也导致吸附剂的溶解流失：进行交联处理可提高吸附剂的酸稳定性，但也导致吸附性能的下降。因此可进行氨基保护后进行交联以改善其酸溶液稳定性，再脱去氨基保护剂进行质子化处理以获得较好的对阴离子的吸附性能。以申醛为氨基保护剂，皮二醛为交联剂，通过反相悬浮法制得交联壳聚糖（CCTS），对其进行质子化制得质子化改性壳聚糖吸附剂（P-CCTS），并首次将该吸附剂用于处理水落液中的硫酸根离子。通过静态吸附实验，考紧广质子化改性壳聚糖对硫酸根的吸附性能；利用X 射线能谱元素分析(EDS)和红外光谱分析(FTIR)对该吸附剂的制备以及对硫酸根离子的吸附过程进行了表征，探索了交联反应和吸附反应的发生机理。实验结果表明：质子化改性壳聚糖吸附剂与交联壳聚糖相比，其对硫酸根离子的吸附性能提高了约10倍；甲醛、戊二醛的醛基与壳聚糖的交联反应主要发生在的氨基(一NH：)和部分一级羟基(C一OH)上；质子化过程中交联壳聚糖的氨基与质子化剂形成了氯化壳聚糖氨
盐；对硫酸根离子的吸附则主要是质子化氨基上氯离子与硫酸根离子的交换作用，关键词质子化改性壳聚糖；红外光谱；吸附；硫酸根
中图分类号：X703.1文献标识码：A
引言
DOI: 10. 3964/j issn. 1000-0593 (2014 X01-0078-04
上，对壳聚糖进行甲醛-戊二醛交联改性，而后进行质子化处理，研究了改性壳聚糖对阴离子硫酸根离子的吸附行为，并通过X射线能谱元素分析以及傅里叶变换红外谱分析，初
壳聚糖(CTS)是甲壳素的脱乙酰基产物，具有可生物降解性、生物相容性、无毒、环境友好性以及可再生性能，在医药、食品、生物以及化妆品、纺织、农业、印染、环保等众多领域得到较产泛的应用。作为一种高分子吸附剂，其分子中的大量氨基和羟基可作为活性位点吸附去除重金属和染料口，目前国内外有大量的研究。但壳聚糖中的一NH在较低pH的水溶液中易形成一NH而溶于稀酸溶液，导致吸附剂流失。为提高壳聚糖作为吸附剂的稳定性，往往进行交联处理，一般采用甲醛、戊二醛、环氧氯丙烷等作为交联剂，交联不仅使壳聚糖在酸性溶液中稳定，其强度也有所提高，但也导致吸附性能的下降"。将壳聚糖用于吸附阴离子的研究很少，一般将壳聚糖进行交联质子化，对水中阴离子如氟离子、高氯酸根、硝酸根离子等有一定吸附作用2-5」，但壳聚糖改性产物对于硫酸根离子(SO-)的吸附研究目前国内外尚无报道，缺乏基础研究
本研究在前期壳聚糖基硫酸根离子吸附剂的研究基础收稿日期：2013-04-03，修订日期：2013-07-10
步探讨了壳聚糖处理硫酸根离子的吸附机理，为壳聚糖基阴离子吸附剂的深入研究和开发利用提供了有价值的参考依据。
实验部分 1
1.1仪器与试剂
仪器：电子分析天平（BS224S，北京赛多利斯仪器系统有限公司）；调速多用振荡器（HY-2，常州国华电器有限公司）：离子色谱仪（ICS-1100，美国戴安公司）：红外光谱仪(FTIR-8400s，岛津香港有限公司），X射线能谱仪（INCA Energy350，英国OXFORDINSTRUMENTS)。
试剂：壳聚糖（国药集团化学试剂有限公司，粒径53~ 75um，脱乙酰度80%85%）；甲醛（化学纯，国药集团化学试剂有限公司）：皮二醛（化学纯，国药集团化学试剂有限公司）；其余试剂均为分析纯。
基金项目：国家自然科学基金项目（51278407），陕西省自然科学基金重点项目（2012JZ7003），陕西省自然科学统筹计划项目（2011KTDZ01
05-05），陕西省教育厅产业化培育项目(2013JC12)和陕西省教育厅产业化培育项目(2013JC12)资助
作者简介：郭莹娟，女，1980年生，西安建筑科技大学博士研生
e-mail : asha_001@ 126, com