第18卷第2期 2018年4月 a
反应与分离 a
过程工程学报
The Chinese Joumal of Process Engineering
VoL.18 No.2 Apr.2018
DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217254
絮凝剂CTS-GSH的合成及其除铬性能
张鹦，
张伟，
廖为雄
(湖南科技大学土木工程学院，湖南湘潭411201)
摘要：以壳聚糖(CTS)、还原型谷胱甘肽(GSH)为反应物，通过水溶液聚合法制备了新型巯基化壳聚糖高分子絮凝剂壳聚糖-谷胱甘肽(CTS-GSH)，采用单因素实验得到了最优的制备条件，并分析了产物的结构与表面微观性能.结果表明，最优制备条件为质量比CTS:GSH5:5、反应时间5h、保护剂N-羟基丁二酰亚胺用量0.40g、交联剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐
酸盐用量0.25g、反应体系pH3.5.壳聚糖与谷胱甘肽发生了酰胺化反应，所得CTS-GSH表面微观结构较好。关键词：壳聚糖：谷胱甘肽：合成：絮凝：除铬
中图分类号：X703.1
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2018)02-031206
SynthesisofChitosan-GlutathioneandItsPerformanceofChromiumRemoval
Peng ZHANG',Wei ZHANG,Weixiong LIAO
(School of Civil Engineering, Hunan University of Science & Technology, Xiangtan, Hunan 411201, China)
Abstract: The thiolated chitosan coagulant CTSGSH was prepared by chitosan (CTS) and glutathione (GSH) under the reaction of amidation. Single factor experimental method was used to investigate the optimum preparation conditions. The structural features and surface microcosmic property were measured. The results showed that the optimum preparation conditions were mass ratio of chitosan/glutathione of 5:5, reaction time of 5 h, dosage of protecting agent N-hydroxy succinimide of 0.4 g, dosage of cross-linking agent 1-ethyi-(3-(dimethylaminopropyl) carbodimide hydrochloride of 0.25 g, and pH 3.5. Chitosan and glutathione undergo imidization reaction, and flocculant CTS-GSH has better surface microstructure.
Key words: chitosan; glutathione; synthesis; flocculation; chromium removal
前言
重金属Cr+被国际抗癌研究中心和美国毒理学组织公认为致癌物]，具有溶解性好、易迁移转化、可随食物链转移富集至人体等特点，Cr在自然水体中的浓度分布差异较大，湘江流域长株潭段Cr+浓度为 1.63~7.68mg/L，平均浓度为5.21mg/L，铬污染严重(2), 此外，由于生产工艺不同，工业废水中Cr浓度差异较大，典型的工业废水为0.1~200mg/L[3]，电镀厂工业废水约为1.0mg/L，铬皮厂废水为3.7mg/L，人体中Cr+ 浓度过高时，不仅破坏人体内合成的核酸和核蛋白，且阻碍酶系统正常运行，对人体健康产生长期慢性危害，目前，含Cr*废水的处理方法主要有絮凝法、吸附法[4]、
还原沉淀法[5,6]、离子交换法[7.8]、膜分离法(9,10]等，其中絮凝法由于处理过程简单、成本低等优点而被广泛关注[11-13]
壳聚糖(Chitosan,CTS)在自然界中含量仅次于纤维属生物多糖物质，是一种含游离氨基和羧基等活性
素，
基团的天然阳离子高分子聚合物[14,15]，化学和生物学性质优良(生物活性、生物相容性、生物降解性等很强)16),，对重金属的络合与吸附能力优良(17)，因此被广泛用于制备絮凝剂单体或直接作为絮凝剂使用[18,19]，根据软硬酸碱理论可知含硫(S)有机物与金属离子间易形成络合物，因此累凝剂上如带S元素或携带-HS等含硫基团，会大大提高对水体中重金属的去除效果[20]
还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)广泛存在于动、
收稿日期：2017-0515，修回日期：2017-07-15
基金项目：国家自然科学基金资助项目(编号：41502331)：湖南省教育厅优秀青年基金资助项目(编号：14B059)
作者简介：张(1982-)，男，山西省大同市人，博士，副教授，主要从事累载科学与技术研究，E-mail:zhangpeng388126.com 引用格式：张聘，张伟，廖为雄。素凝剂CTS-GSH的合成及其除铬性能。过程工程学报，2018,18(2):312-317.
Zhang P, Zhang W, Liao W X. Synthesis of ChitosanGlutathione and Its Performance of Chromium Removal (in Chinese), Chin. J. Process Eng-2018, 18(2): 312317, DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.217254.
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