壳聚糖/聚乙烯醇共混交联和亲和膜的制备及应用研究
发布时间：2021-09-19 04:47
与化工传统的分离方法相比,膜分离具有工艺简单、压降小、能耗低、易于控制的优点,是21世纪最具发展前景的高新技术之一,其分离效果取决于膜材料的性能。壳聚糖（CS）是一类极具发展潜力的高分子膜材料,它来源广泛、天然、无毒,且具有优良的生物活性、生物相容性和生物可降解性。但是,壳聚糖膜质脆、机械性能较差,且在酸性介质中易溶胀的缺点,限制了它的应用。聚乙烯醇（PVA）具有良好的成膜性、柔韧性、耐溶剂性和化学稳定性,是一种性能优良的分离膜材料。本文根据壳聚糖和聚乙烯醇两种材料所具有的互补性特点,通过溶液共混法,制备了壳聚糖/聚乙烯醇共混膜。以硅胶为致孔剂,制备了大孔壳聚糖/聚乙烯醇共混膜。采用环氧氯丙烷为交联剂,制成了大孔壳聚糖/聚乙烯醇交联膜。再将大孔壳聚糖/聚乙烯醇交联膜偶合亚氨基二乙酸（IDA）后,螯合金属铜、镍离子,制成交联壳聚糖/聚乙烯醇金属离子亲和膜（IMAM）,用于组氨酸标记的模型蛋白,重组丝氨酸羟甲基转移酶（SHMT）的分离纯化。该交联壳聚糖/聚乙烯醇金属离子亲和膜桥对SHMT的动态分离效果与商业的金属离子亲和色谱柱的分离效果相当。主要的研究结果总结如下:1.用乙酸和水为溶剂,通...
【文章来源】：湖北大学湖北省
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
甲壳素、壳聚糖的双螺旋结构I21
壳聚糖的接枝反应，得到了相应的共聚物。Ｍｕ等在聚苯乙烯硫酸钠微球上吸附壳聚??糖及藻脘酸盐，再用硝酸铈铵引发温度敏感性单体（如：Ｎ－异丙基丙烯酰胺）接枝聚合，??得到对ｐＨ值、离子强度及温度同时响应的壳聚糖新材料，如图１．８所示。??禮．，??Ａｄｗｒｊ？ｔ？ｏｎＣ?Ｓ?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ??ＰＳ＆ＸＳ?丨?１＞ＳＳ＜＾（ＣＳ．？ＡＬ），??Ｒｅｐｅａｔｉｎｇ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?濟?１?—?ＭＰＡｍ??ＣＳ?ｎｎｄ?ＳＡＬ?ｆｏｕｒ?ｔｉｍ？?Ｃ?ＶＮ?３０?Ｔ．?２４?１．??ＰＳＳ＜ｉＣ＃樱?蓿粒蹋???ＰＳＳＣｔｆ?（ＣＳ／ＳＡ?Ｌ）ｒ８＊ＰＮ＾?Ｐ?Ｖ?ｒａ??ＤＭＦｄｉａｌｙＵｓ／??：ＣｈｌｔｏｓａｉＭＣＳ）?：?Ｓｏｄｉｕｍ?ａｌｇｉｎａｔｅ?（￥ＡＬ＞??图１．８?Ｎ－异丙基丙烯酰胺接枝壳聚糖的反应［２３Ｉ??１．２．６壳聚糖的交联??与上述的化学改性法不同，壳聚糖交联后产物的性质非常特殊。一般来说，交联后??产物的化学性质很稳定，不溶于酸和碱，甚至溶胀也很小，可用作吸附树脂、药物或固??定化酶的载体、重金属吸附剂等。交联主要在分子间发生，也有可能在分子内发生。常??用的交联剂主要有：甲醛、戊二醛、乙二醛、环氧氯丙烷等，交联可在室温下进行，反??应速度较快，既可以在水溶液中进行，也可在非均相介质中进行。??袁彦超等［２４］以甲醛为预交联剂
和丙烯酰胺（ＡＡｔｎ）由氧化还原引发的自由基聚合中，在这类聚合反应中常用硫酸钾或??过硫酸钾作为氧化剂，而ＰＶＡ上的硫基作为还原剂。采用这种方法可用于合成含ＰＶＡ??组分的嵌段共聚物。该聚合反应的机理如下图１．１３所示。??Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ?ＨＳ－ＰＶＡ?＋?０ｘ?－＞?＊Ｓ－ＰＶＡ?＋?Ｏｘ－Ｈ??？Ｓ－ＰＶＡ＋?Ｍ?—?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?〇）？??Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（”）？?＋?Ｍ?—＞？?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？?＋１）．??Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？）＊?＋ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?｛ｍ）＇?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？?＋?ｗ）－Ｓ－ＰＶＡ??ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？）＊?＋ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（ｍ）＇?－＞?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（ｎ）?＋?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（ｍ）??Ｔｒａｎｓｆｅｒ?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？）＊?＋?ＨＳ－ＰＶＡ?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？）?＋?＊Ｓ－ＰＶＡ??图１．１３含ＰＶＡ组分的嵌段共聚物的合成［５１】??１．３．３聚乙烯醇的侧基改性及应用??聚乙烯醇的侧基改性就是通过引入其它单体与ＰＶＡ分子链上的羟基反应，从而得??到相应的改性ＰＶＡ。聚乙烯醇分子链上的侧羟基（－ＯＨ）化学性质很活泼，在适当的条??件下，可与多种单体发生离子化、疏水化、醚化、酯化、氧化、接枝和交联等不同类型??的化学反应。现对其中几种较常用的改性方法详述如下。??１．３．３．１离子化改性ＰＶＡ??离子化改性聚乙烯醇包括阴离子改性ＰＶＡ和阳离子改性ＰＶＡ两种。??阴离子改性聚乙烯醇是指在一定的温度下，利用硫酸或磷酸与聚乙烯醇上的羟基发??生酯化反应
本文编号：3401046
【文章来源】：湖北大学湖北省
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
甲壳素、壳聚糖的双螺旋结构I21
壳聚糖的接枝反应，得到了相应的共聚物。Ｍｕ等在聚苯乙烯硫酸钠微球上吸附壳聚??糖及藻脘酸盐，再用硝酸铈铵引发温度敏感性单体（如：Ｎ－异丙基丙烯酰胺）接枝聚合，??得到对ｐＨ值、离子强度及温度同时响应的壳聚糖新材料，如图１．８所示。??禮．，??Ａｄｗｒｊ？ｔ？ｏｎＣ?Ｓ?Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ??ＰＳ＆ＸＳ?丨?１＞ＳＳ＜＾（ＣＳ．？ＡＬ），??Ｒｅｐｅａｔｉｎｇ?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?濟?１?—?ＭＰＡｍ??ＣＳ?ｎｎｄ?ＳＡＬ?ｆｏｕｒ?ｔｉｍ？?Ｃ?ＶＮ?３０?Ｔ．?２４?１．??ＰＳＳ＜ｉＣ＃樱?蓿粒蹋???ＰＳＳＣｔｆ?（ＣＳ／ＳＡ?Ｌ）ｒ８＊ＰＮ＾?Ｐ?Ｖ?ｒａ??ＤＭＦｄｉａｌｙＵｓ／??：ＣｈｌｔｏｓａｉＭＣＳ）?：?Ｓｏｄｉｕｍ?ａｌｇｉｎａｔｅ?（￥ＡＬ＞??图１．８?Ｎ－异丙基丙烯酰胺接枝壳聚糖的反应［２３Ｉ??１．２．６壳聚糖的交联??与上述的化学改性法不同，壳聚糖交联后产物的性质非常特殊。一般来说，交联后??产物的化学性质很稳定，不溶于酸和碱，甚至溶胀也很小，可用作吸附树脂、药物或固??定化酶的载体、重金属吸附剂等。交联主要在分子间发生，也有可能在分子内发生。常??用的交联剂主要有：甲醛、戊二醛、乙二醛、环氧氯丙烷等，交联可在室温下进行，反??应速度较快，既可以在水溶液中进行，也可在非均相介质中进行。??袁彦超等［２４］以甲醛为预交联剂
和丙烯酰胺（ＡＡｔｎ）由氧化还原引发的自由基聚合中，在这类聚合反应中常用硫酸钾或??过硫酸钾作为氧化剂，而ＰＶＡ上的硫基作为还原剂。采用这种方法可用于合成含ＰＶＡ??组分的嵌段共聚物。该聚合反应的机理如下图１．１３所示。??Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ?ＨＳ－ＰＶＡ?＋?０ｘ?－＞?＊Ｓ－ＰＶＡ?＋?Ｏｘ－Ｈ??？Ｓ－ＰＶＡ＋?Ｍ?—?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?〇）？??Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（”）？?＋?Ｍ?—＞？?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？?＋１）．??Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？）＊?＋ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?｛ｍ）＇?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？?＋?ｗ）－Ｓ－ＰＶＡ??ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？）＊?＋ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（ｍ）＇?－＞?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（ｎ）?＋?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（ｍ）??Ｔｒａｎｓｆｅｒ?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？）＊?＋?ＨＳ－ＰＶＡ?ＰＶＡ－Ｓ－Ｍ?（？）?＋?＊Ｓ－ＰＶＡ??图１．１３含ＰＶＡ组分的嵌段共聚物的合成［５１】??１．３．３聚乙烯醇的侧基改性及应用??聚乙烯醇的侧基改性就是通过引入其它单体与ＰＶＡ分子链上的羟基反应，从而得??到相应的改性ＰＶＡ。聚乙烯醇分子链上的侧羟基（－ＯＨ）化学性质很活泼，在适当的条??件下，可与多种单体发生离子化、疏水化、醚化、酯化、氧化、接枝和交联等不同类型??的化学反应。现对其中几种较常用的改性方法详述如下。??１．３．３．１离子化改性ＰＶＡ??离子化改性聚乙烯醇包括阴离子改性ＰＶＡ和阳离子改性ＰＶＡ两种。??阴离子改性聚乙烯醇是指在一定的温度下，利用硫酸或磷酸与聚乙烯醇上的羟基发??生酯化反应
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