1. 研究目的与意义
酚类化合物是一种细胞原浆毒, 其毒性与细胞原浆中蛋白质发生化学反应, 形成变性蛋白质, 使细胞失去活性。含酚废水会对人们的正常生活造成严重影响, 并危害人体健康, 而且严重破坏自然生态,造成环境污染。苯酚及其衍生物属芳香族化合物是废水中常见的一类高毒性和难于降解的有机物，因此,对含酚废水进行回收和净化非常必要。在实际含酚废水处理中, 对高浓度的含酚废水应优先考虑将酚加以回收利用, 而对浓度较低的含酚废水则必须进行污染控制和达标排放。然而壳聚糖水溶解度低, pH 值适用范围较窄, 从而限制了生产废水治理方面的应用。为了提高壳聚糖在废水处理中的使用, 对壳聚糖改性是一个重要的途径。
壳聚糖及其衍生物因其大分子链上具有能够形成各种分子内和分子间氢键作用力的羟基、氨基和N-乙酰氨基官能团, 作为天然氢键型吸附剂对酚类物质会具有良好的吸附作用, 加之具有资源丰富、价格便宜和安全无毒等优点, 因此, 开发和应用天然高分子壳聚糖吸附剂, 加强壳聚糖及其衍生物对酚类物质的吸附机理和吸附性能的研究无疑具有重要的理论价值和实际意义。 为了改善壳聚糖的稳定性、提高壳聚糖的吸附性，目前，在壳聚糖接枝共聚、羧甲基化、交联等改性研究中，所用的改性剂大多有毒，生产和使用都对环境影响较大，因此，对毒性低、价格较便宜的壳聚糖进行改性，建立一种环保、简单的方法制备对酚类化合物吸附较好的水处理材料，这项工作非常有意义。2. 国内外研究现状分析
ge 等[1]改进常用微波炉，在水相预碱化壳聚糖，再与氯乙酸反应制备得到羧甲基壳聚糖。
刘红娅等[2]以甲壳素为原料通过两步微波法制备了 c6位 o 取代的羧甲基壳聚糖，缩短了反应时间，并且产物絮凝性能好。
董奇志等[3]利用微波辐射相转移催化制备了正丁烷基、正辛烷基、正癸烷基、正十二烷基、正十六烷基和苄基化壳聚糖，微波辐射条件下反应速度是常规法的一百八十多倍，并且微波反应的取代度也比常规法高，节约了反应时间，提高了效率。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：采用传统工艺制备改性壳聚糖，反应时间长，制备过程复杂，需用异丙醇、丙酮等多种有机溶剂，这不仅不利于产品提纯，还需要增设回收设备，加大了改性壳聚糖生产成本。 本实验选用微波法水/醇媒介改性壳聚糖，工艺简化，反应快，产品质量好。 选用天然醛作为改性壳聚糖的修复物。 芳香醛代表物：香草醛，分子式 C8H8O3，分子量 152.14，学名 3-甲氧基-4-羟基苯甲醛，又称香兰素，属香料，广泛用于化妆香精，饮料和食品的增香剂，是无毒、环保醛。 萜烯醛代表：柠檬醛，分子式 C10H16O，分子量 152.24，属萜类，化学名 3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛，分子式由两个异戊二烯单元构成，存在于枫茅油和山苍子油中，它低毒，用于合成维生素 A 和香料等。 研究计划：1、以粉末壳聚糖为原料，分别以香草醛、柠檬醛为修复物，在微波辐射条件下制备壳聚糖香草醛希夫碱和壳聚糖柠檬醛希夫碱，研究不同反应条件下产品的缩合率。 2、以改性粉末壳聚糖吸附剂研究模拟苯酚废水的吸附性能以及各种因素对苯酚吸附的影响。 |
4. 研究创新点
本实验首次用微波辐射及水/醇混合反应溶剂的方法采用柠檬醛化学修饰壳聚糖，工艺简单，快速，产品质量好。
