殼聚糖物化性質

[db:作者] / 2023-01-06 00:00

殼聚糖

[結構式]

[物化性質]殼聚糖作為一種天然高分子材料，是甲殼素的脫乙酰基產物，無毒無污染，具有很好的生物相容性、可降解性，在化工、生物醫藥及食品加工等諸多領域中已有著廣泛的應用。殼聚糖分子鏈中存在大量的羥基和氨基，反應活性增強，可以進行多種形式的化學改性，如酰基化、烷基化、酯化醚化、交聯反應、接枝共聚等等，通過改性提高了殼聚糖的應用性能，拓寬了其應用范圍。

[制備方法]利用低聚殼聚糖和2，3-環氧丙磺酸鈉經堿性開環接枝可以制得磺化低聚殼聚糖(SCS)。靜態阻垢評價結果顯示，SCS對硫酸鈣垢和磷酸鈣垢都有很好的阻垢作用：在成垢組分濃度比較高的情況下，阻硫酸鈣垢的使用劑量為32mg/L，阻磷酸鈣垢的劑量為16mg/L，它們的阻垢率都在80%以上；對于高含量成垢組分體系，不改變SCS劑量也仍然能將阻垢率維持在60%以上。因此，SCS是一種性能優異的新型綠色阻垢劑，在水處理方面將會有很好的應用前景。

實例1 羧甲基-季銨兩性殼聚糖(CMQAC)的制備

在100mL三口瓶內加入3.00g低聚殼聚糖、5.00g氫氧化鈉、6.00g氯乙酸和50mL去離子水，65℃反應4h后加入一定量的2，3，環氧丙基三甲基氯化銨，繼續反應4h，得到棕紅色溶液，過濾除掉少量不溶性殼聚糖，加乙醇析出產物，用適量甲醇多次洗滌，可得到羧甲基季銨兩性殼聚糖。

實例22-3 羧乙基季銨兩性殼聚糖(CEQAC)的制備

在100mL三口瓶內加入3.00g低聚殼聚糖和一定量的2，3，環氧丙基三甲基氯化銨，然后加入50mL去離子水，65℃反應4h后加入2mL丙烯酸繼續反應4h，得到透明棕紅色溶液，加乙醇析出產物，用適量甲醇多次洗滌，即可得到羧乙基季銨兩性殼聚糖。

采用靜態阻垢的方法對殼聚糖、羧甲基-季銨和羧乙基-季銨兩性殼聚糖阻硫酸鈣垢的性能進行了評價。結果表明，兩性殼聚糖用量為16mg/L以上，[Ca2+]≤1900mg/L，[SO42-]<4560mg/L，阻垢率可達到100%；與殼聚糖相比阻垢率明顯提高。

采用小瓶測試法測定了不同季銨取代度的兩性殼聚糖對異養菌的殺菌率。結果表明，在加藥量為30mg/L時，羧甲基季銨殼聚糖季銨取代度為0.73時殺菌率為99.7%，羧乙基-季銨殼聚糖季銨取代度為0.50時殺菌率為99.2%；與殼聚糖相比，兩性殼聚糖衍生物對異養菌的殺菌性能得到明顯改善。

綜上，羧甲基-季銨殼聚糖和羧乙基-季銨殼聚糖具有優良的阻硫酸鈣垢性能，且對異養菌有非常理想的殺菌效果，是一種有應用前景的綠色多功能水處理藥劑。

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