殼寡糖的化學(xué)改性及其對氨和苯酚吸附性能的研究.pdf

1、國家煙草專賣局的“卷煙減害技術(shù)”重大專項(xiàng)報(bào)道中指出氨和苯酚屬于卷煙主流煙氣中主要的有害成分，對人體的健康有較大的危害，降低其在煙氣中的含量備受關(guān)注。殼寡糖是殼聚糖經(jīng)過降解后的產(chǎn)物，具有無毒性、生物相容性、可生物降解性和抗菌性等多項(xiàng)優(yōu)異性能，是一種性能優(yōu)良且安全的吸附材料。本文以殼寡糖為原料，對其進(jìn)行了化學(xué)改性和性能表征，并研究了其對卷煙主流煙氣中氨和苯酚的吸附性能。
　　(1)殼寡糖接枝聚丙烯酸(OCS-g-PAA)的合成及其吸附

2、性能研究。
　　以殼寡糖和丙烯酸為原料，過硫酸鉀為引發(fā)劑，通過控制殼寡糖單元和丙烯酸單體的摩爾比及反應(yīng)時(shí)間，合成了4個(gè)具有不同的羧基取代度(DS)的OCS-g-PAA。用氫-核磁共振(1H-NMR)和傅里葉變換紅外(FT-lR)對產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，確定了產(chǎn)物的DS值。通過熱失重分析(TGA)對產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究，通過X射線衍射(XRD)比較了殼寡糖在接枝共聚反應(yīng)前后的結(jié)晶性能。對主流煙氣中氨和苯酚的吸附測試表明，O

3、CS-g-PAA的吸附性能隨著其DS值的增加而增加。當(dāng)DS=0.531時(shí)，每30mg的OCS-g-PAA分別能吸附主流煙氣中9.14％的氨和7.51％的苯酚。
　　(2)N-鄰苯二甲酰化殼寡糖接枝馬來酸(POC S-g-MA)的合成及其吸附性能研究。
　　以殼寡糖和鄰苯二甲酸酐為原料，通過酰胺化反應(yīng)合成了中間產(chǎn)物N-鄰苯二甲?；瘹す烟?POCS)。然后通過O-?；磻?yīng)將馬來酸基團(tuán)接枝到POCS上，通過控制殼寡糖單元和馬來酸酐

4、的摩爾比合成了3個(gè)具有不同馬來酸取代度(MDS)的POCS-g-MA。通過1H-NMR和FT-IR對產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，確定了產(chǎn)物的馬來酸取代度。通過TGA對產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性能進(jìn)行了研究，用XRD比較了殼寡糖在N-酰胺化和O-?；男郧昂蟮慕Y(jié)晶性能。對主流煙氣中氨和苯酚的吸附測試表明，與殼寡糖相比，POCS對主流煙氣中氨的吸附性能減弱，對主流煙氣中苯酚的吸附性能增強(qiáng)。經(jīng)過O-?；男灾螅琍OCS-g-MA的吸附性能隨其著MDS值

5、的增加而增加。當(dāng)MDS=0.392時(shí)，每30mg的POCS-g-MA分別能吸附主流煙氣中27.96％的氨和16.94％的苯酚。
　　(3)環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)多孔殼寡糖的制備及其吸附性能研究。
　　以殼寡糖為原料、環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑、聚乙二醇為致孔劑，使用乳液固化和冷凍干燥的方法制備了環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)多孔殼寡糖。通過控制交聯(lián)反應(yīng)的反應(yīng)溫度、交聯(lián)劑加入量和致孔劑加入量制備了8個(gè)環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)多孔殼寡糖。通過FT-IR、TGA和XRD分