2.3.1 壳聚糖脱乙酰度测定 13

2.3.2 羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖取代度的测定 13

2.3.3 傅里叶红外测试 14

2.3.4 1H核磁共振测试 14

2.4 HTCC/PES复合膜的制备 14

2.5 膜的表征 15

2.5.1 渗透特征实验 15

2.5.2 截留分子量的测定 15

2.5.3 膜的基本性能测试 15

3 结果与讨论 16

3.1 壳聚糖和羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖表征分析 16

3.1.1 壳聚糖脱乙酰度 16

3.1.2 羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的取代度 17

3.1.3 羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的红外光谱分析 17

3.1.4 1H-核磁共振谱图分析 18

3.2 膜性能的分析 20

3.2.1 电导率与盐浓度标准曲线 20

3.2.2 制膜因素对复合膜性能的影响 21

3.2.3 复合膜的渗透特征 23

3.2.3 复合膜的截留分子量 25

3.2.4 复合膜的机械等性能 26

3.2.5 复合膜的结构特征 26

致  谢 28

参考文献 29

1 绪论

1.1壳聚糖及其改性

壳聚糖(CTS)是甲壳素经浓碱溶液处理后脱去乙酰基的产物，又名甲壳胺、脱乙酰甲壳素，化学名(1，4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，在自然界中储量丰富。壳聚糖具有独特的生物相容性、生物降解性、抗菌性、无毒性、生物活性等物理化学属性，还具有良好的成膜性，用它制备的膜材料在工业水处理、生物医学等众多领域应用广泛[1-3]。

图1-1 CTS的基本结构单元

但是，由于壳聚糖分子内、分子间存在强大的氢键作用，大分子间存在着紧密的晶态有序结构，难以熔化，并且溶解性能差，只能溶于如乙酸等少数有机溶剂和pH<3～4的水中，从而限制了其实际应用。CTS分子链上分布着大量的羟基(-OH)和氨基(-NH2)，这些活性基团的存在使其很容易进行化学改性，因此，可以对CTS的化学组成或是表面性质进行修饰，提高其原有性能，甚至赋予其更多功能，使CTS满足实际应用中的各种需求。

目前已有文献报道了壳聚糖的酰基化、羧基化、烷基化、酯化、形成席夫碱和交联等改性研究[4-6]，但对这些衍生物的应用研究的报道却较少。壳聚糖季铵化已成为壳聚糖改性研究的热点，制备方法主要有环氧衍生物开环法、N-烷基化法、酯交换法。N-烷基化法是先利用卤烃碘化物与壳聚糖氨基反应制得壳聚糖季铵化碘化物，再通过碘交换得到稳定的终产物。酯交换法是通过先制备季铵盐的酯化物，再与壳聚糖的氨基进行酯交换来制备终产物。以上两种制备壳聚糖季铵盐的方法步骤繁琐，设备要求高，不便于实现大规模生产。环氧衍生物开环法是利用壳聚糖氨基或羟基的活性与环氧衍生物发生亲核取代反应来制备壳聚糖季铵盐，此方法简便、设备要求低、取代度高，所用溶剂及醚化剂均为常规试剂，容易获得且成本低，易于实现工业化。