β-環糊精-聚丙烯酰胺接枝化合物

時間：2023-03-24 17:22:24來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

β-環糊精-聚丙烯酰胺接枝化合物

[db:作者] / 2022-12-29 00:00

[制備方法]周玉燕等以β-環糊精與聚丙烯酰胺為原材料，通過化學改性，合成出β-環糊精-聚丙烯酰胺接枝化合物，制備方法：①按文獻合成以β-環糊精對甲苯磺酸酯(β-CD-6OTS)；②將4.30g聚丙烯酰胺加入到160.0mL蒸餾水中，在50℃水浴中攪拌使其溶解后，分批加入2.00g β-CD-6OTS，于50℃水浴中反應24h，蒸干溶劑，分別用甲醇、乙醚洗滌，真空干燥，即得到白色固體β-CD-PAM。

[應用]周玉燕等以β-環糊精與聚丙烯酰胺為原材料，通過化學改性，合成出β-環糊精聚丙烯酰胺接枝化合物(β-CD-PAM)，并分別利用3-環糊精聚丙烯酰胺接枝化合物與聚丙烯酰胺處理重金屬模擬廢水，發現：β-CD-PAM對不同金屬離子的去除率不同，對Cu2+的去除率較高，對Zn2+的去除率較低，β-CD-PAM對金屬離子的去除率略大于PAM；隨著絮凝劑用量的增加，β-CD-PAM對金屬離子的去除率皆有不同程度的提高，當絮凝劑的質量和模擬水樣的體積比達到2.0%時，β-CD-PAM對Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+的去除率都較高。β-CD-PAM對金屬離子的去除率略大于PAM，這可能是由于β-CD-PAM的—NH—O—CH2—中的氧原子為給電子原子增加了氮原子周圍電子云密度，即增強了配體的堿性，配體的堿性愈強，和同一金屬離子形成配合物的穩定性愈強，且未參與絡合的羥基對金屬離子仍具有整合作用。因此，β-CD-PAM絡合Pb2+、Cd2+、Zn2+的能力比PAM強；而β-CD和β-CD-PAM對Cu2+的去除率大致相當。根據Irving Willianm順序可知，Cu2+的配位能力較強，可能受配體堿性影響較小。

他們在利用β-環糊精聚丙烯酰胺接枝化合物與聚丙烯酰胺處理苯酚和苯胺模擬廢水時，發現β-CD-PAM和PAM對苯胺的吸收分3種情況：當絮凝劑的質量與模擬水樣的體積比低于0.25%時，β-CD-PAM與PAM對苯胺的包絡能力大致接近；當絮凝劑的質量與模擬水樣體積比為1%時，β-CD-PAM與PAM對苯胺的包絡能力差別較大，為35.12%；隨著絮凝劑的質量與模擬水樣體積比的提高，β-CD-PAM對苯胺的包絡能力下降，PAM略有上升。這可能是由于β-CD-PAM、PAM與苯胺皆含有—NH2基，在包絡過程中受氫鍵效應、位阻效應等影響的結果，且PAM的體積較大，在一定程度上阻礙了苯胺進入β-CD的疏水空腔。

當絮凝劑的質量與模擬水樣體積比為0.25%時，β-CD-PAM和PAM對苯酚的包絡能力大致接近；隨著絮凝劑的質量與模擬水樣體積比的提高，βCD-PAM對苯酚的包絡能力大于PAM。這可能是由于β-CD的空腔為非極性環境，可以范德華力、氫鍵等作用力與一些尺寸大小適宜的有機分子(如苯酚、苯胺)形成超分子化合物，而PAM則不會。

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