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改性壳聚糖絮凝剂及其复合物的制备与应用研究

徐正义  
【摘要】:本文分别利用碘甲烷、环氧丙基三甲基氯化铵、丙酮酸等对壳聚糖进行改性, 合成了具有水溶性的N,N,N-三甲基壳聚糖季铵盐(TMC)、N-羟丙基三甲基 氯化铵壳聚糖(HTCC)及N-(2-甲基-羧甲基)壳聚糖(MCC)。重点讨论了反应 时间、温度、反应物投料比等对HTCC的取代度和水溶性的影响。通过FT-IR、 1H-NMR等手段表征了其结构,应用X-ray衍射、DSC测定了改性壳聚糖的结晶情 况以及与水分子作用情况,分析表明壳聚糖季铵化、羧基化削弱了壳聚糖分子间 的氢键作用,导致结晶度降低,使HTCC、TMC、MCC获得良好的亲水性。 以中药药液中的主要杂质之一鞣酸为对象进行了絮凝实验,结果显示 HTCC、TMC 对鞣酸去除率明显高于壳聚糖和 MCC,具有投加量范围宽,絮体 形成快,絮凝后溶液过滤快的特点。 通过对红花水提液进行絮凝实验,考察了上述改性壳聚糖絮凝剂的澄清效 果,以及对药液中有效成分的影响,初步摸索了对中药水提液絮凝的工艺条件。 结果表明 HTCC 在用量 0.2-0.4g/L 的范围内有显著的澄清效果。 壳聚糖、HTCC与天然阴离子絮凝剂卡拉胶、海藻酸钠进行复配。红外光谱 分析表明壳聚糖分子上—NH3 与卡拉胶分子上—SO3 通过静电相互作用而联结 + — 形成壳聚糖-卡拉胶聚电解质复合物。通过对红花水提液的絮凝实验,研究了不 同聚阳离子-聚阴离子间进行复配以及复配方式、复配配比等条件对絮凝效果的 影响,结果表明复配后的絮凝体系,絮体增长加快,体积增大,沉降速度加快, 絮凝效果显著提高。


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