錢建瑛， 丁振中， 楊 濤， 李 恒， 史勁松

(1. 江南大學 藥學院， 江蘇 無錫 214122； 2. 揚州日興生物科技股份有限公司， 江蘇 揚州 225601)

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·研究報告——生物質(zhì)材料·

廢棄蝦殼制備改性甲殼素凝膠球及其對金屬離子的吸附性能

錢建瑛1， 丁振中2， 楊 濤1， 李 恒1， 史勁松1

(1. 江南大學 藥學院， 江蘇 無錫 214122； 2. 揚州日興生物科技股份有限公司， 江蘇 揚州 225601)

以蝦殼酶解殘渣為原料，經(jīng)5 %鹽酸脫鈣處理4 h后，用45 %氫氧化鈉和460 W微波輔助脫乙酰處理10 min，得到脫乙酰度為40.4 %的改性甲殼素。將改性甲殼素加入海藻酸鈉水溶液中混合均勻，擠壓滴入氯化鈣水溶液中固化12 h，制備得到直徑為1.5～3.2 mm的凝膠小球，研究了該凝膠球?qū)b2+、 Cr3+、 Ni2+、 Cu2+、 Co2+和Zn2+的吸附效果。結(jié)果表明：凝膠球?qū)u2+、 Co2+和Zn2+的吸附效果最好， 300 mg/L重金屬離子溶液吸附處理8 h是較適宜的吸附條件，此條件下， Cu2+、 Co2+和Zn2+的吸附率分別達到94.2 %、75.6 %和57.3 %。在Cu2+-Co2+-Zn2+共存溶液體系中，凝膠球?qū)?種離子的吸附率均有所提高， Cu2+、 Co2+和Zn2+的吸附率分別為95.1 %、 82.5%和67.5 %。

改性甲殼素;金屬離子;吸附性能

隨著人類社會生活的進步，隨之而來的污染問題也越來越嚴重，其中水體污染在環(huán)境污染中占據(jù)相當大的比例[1]。污染水體的重金屬離子、染料、有機物等以多種物理和化學形態(tài)存在，并不斷產(chǎn)生遷移和累積，嚴重影響著人類的生命健康及正常的生活[2]。因此，重金屬離子污染的治理已成為研究熱點。重金屬污染可采用稀釋法、絮凝沉淀法、吸附法、生物修復法等進行處理，其中吸附法的使用最為廣泛，除了采用石灰、碳酸鈣、淀粉磺酸酯以及單寧含量高的農(nóng)產(chǎn)品殘渣(如花生皮和胡桃皮粉)之外，甲殼素及其衍生物類也是良好的吸附劑之一。甲殼素在節(jié)肢動物(如蝦和蟹)中大量存在，分布廣泛，每年生物合成的甲殼素有10億噸之多[3]，在自然界中的儲量僅次于纖維素。甲殼素分子中含有大量氨基與羥基，可通過離子交換、螯合等方式與染料、重金屬離子等進行作用，在處理含有有機物、重金屬離子、染料等污染成分的廢水時有較好的表現(xiàn)[4-8]。由于甲殼素及其脫乙酰所得的殼聚糖在C2上有一個乙酰氨基或氨基，在C3上有一個羥基，羥基可以螯合重金屬離子，氨基質(zhì)子化后也可以吸附重金屬離子，因此甲殼素和殼聚糖都能有效吸附溶液中的Cd2+、 Zn2+、 Ni2+、 Cu2+、 Ag+、 Au3+、 Pt4+、 Pd2+等[9]。王文全等[7]研究了從鹵蟲卵殼中提取并處理后的粗甲殼素對重金屬離子(Cd2+、 Cu2+、 Zn2+、 Pb2+)的吸附性能，發(fā)現(xiàn)其吸附效果優(yōu)于活性炭，對質(zhì)量濃度為200 mg/L的Pb2+和Cu2+的吸附率達到98.32 %和84.91 %。然而，天然甲殼素中的氨基幾乎全部被乙?；?，活性沒有得到充分體現(xiàn)，可采取堿處理方法對甲殼素進行脫乙酰化處理，增強其生物活性[10-12]。當脫乙酰度在55 %以上時，甲殼素就轉(zhuǎn)化為殼聚糖。殼聚糖對重金屬離子的吸附作用強，但是其制備過程中需要使用大量的酸和堿，對環(huán)境污染嚴重。再者，殼聚糖作為吸附性材料使用時，首先需要進行溶解，然后再加入到水體中，使其絮凝，再通過過濾、離心的方式分離出絮凝物[13]，處理過程復雜，對固液分離設備要求較高。此外，殼聚糖的使用是一次性的，使用成本相對較高。這些方面都制約了殼聚糖的應用，因此，需要開發(fā)出基于甲殼素的酸堿用量少、生產(chǎn)過程污染低、能重復使用的改性吸附劑。本研究以蝦殼酶解后的殘渣為原料，經(jīng)洗滌、脫鈣及適當脫乙酰處理，獲得改性甲殼素，將其與海藻酸鈉混合復配制備凝膠球作為新型的重金屬離子吸附劑，進一步分析了凝膠球?qū)χ亟饘匐x子的吸附性能，以期為甲殼素制備重金屬離子吸附劑提供新的途徑。

1 實 驗

1.1 材料

蝦殼，江蘇戚伍水產(chǎn)股份有限公司蝦仁生產(chǎn)車間的廢棄物，用自來水漂洗2遍，瀝干后用電熱鼓風干燥箱105 ℃加熱4 h烘干；氫氧化鈉、鹽酸、海藻酸鈉、氯化鈣、甲基橙、苯胺藍、二水合乙酸鋅、六水合硫酸鎳、五水合硫酸銅、三水合乙酸鉛、重鉻酸鉀、六水合氯化鈷均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司；堿性蛋白酶， 5 000 U/g，江蘇博立生物科技有限公司。

1.2 樣品的制備

1.2.1 蝦殼酶解 干燥蝦殼粉碎至粒徑0.9 mm以下，配成質(zhì)量濃度為20 g/L的混懸液，加入100 U/mL的堿性蛋白酶，以0.1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至8.5，60 ℃反應6 h，過濾，取殘渣[14]。

1.2.2 改性甲殼素的制備 將蝦殼酶解殘渣用水洗滌3次，紗布過濾后置于烘箱中烘干備用。將烘干后樣品與一定濃度的鹽酸按固液比1∶5(g∶mL，下同)混合，攪拌混勻后，靜置處理一定時間以脫除殘渣中的鈣。處理結(jié)束，將樣品洗滌至中性，烘干后測定其灰分。然后將樣品按照固液比1∶5浸泡于質(zhì)量分數(shù)30 %～60 %的氫氧化鈉溶液中，在460 W微波輔助下脫乙酰處理一段時間后，瀝干，再用少量水洗滌至中性，固液分離獲得改性甲殼素， 105 ℃下烘干，測其脫乙酰度。

1.2.3 海藻酸鈉-改性甲殼素凝膠球的制備 將改性甲殼素用粉碎機粉碎成粒徑為100～250 μm的細粉，取細粉20 g，加入到質(zhì)量分數(shù)1 %的海藻酸鈉水溶液中，攪拌使其混合成均勻的溶液，擠壓滴入質(zhì)量分數(shù)5 %氯化鈣溶液中固化12 h，獲得海藻酸鈉-改性甲殼素凝膠小球。取10粒凝膠球排列成一排，用標尺測量其總長，計算小球平均直徑，重復數(shù)次，確定凝膠小球直徑為1.5～3.2 mm。

1.3 分析方法

1.3.1 灰分的測定 甲殼素的灰分參照GB 5009.4—2010進行測定。

1.3.2 脫乙酰度測定 改性甲殼素的脫乙酰度參考文獻[15]測定。準確稱取在105℃烘干至質(zhì)量恒定的改性甲殼素樣品0.3～0.5 g，置于250 mL三角瓶中，加入0.1 mol/L鹽酸標準溶液30 mL，在20～25 ℃攪拌至完全溶解，加入2～3滴混合指示劑(1 %甲基橙和1 %苯胺藍按體積比1∶2混合)，用0.1 mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定。計算公式如下：

N=(C1V1-C2V2×0.016)/m×100 %

(1)

D=N/9.94

(2)

式中：N—含自由氨基的量，%；C1—鹽酸標準溶液的濃度，mol/L；C2—氫氧化鈉標準溶液的濃度，mol/L；V1—加入的鹽酸標準溶液體積，mL；V2—滴定耗用的氫氧化鈉標準溶液體積，mL；m—樣品質(zhì)量，g；D—脫乙酰度，%。

1.4 海藻酸鈉-改性甲殼素凝膠球吸附效果的測定

1.4.1 吸附重金屬離子 分別取0.1 g凝膠球置于6個150 mL三角瓶中。配制質(zhì)量濃度為300 mg/L的Pb2+、 Zn2+、 Cr3+、 Ni2+、 Co2+和Cu2+水溶液，并分別取100 mL加入到含有凝膠球的三角瓶中，在恒溫培養(yǎng)箱中室溫處理8 h。另取0.08 g改性甲殼素同樣條件下吸附作為對照。處理結(jié)束后，將溶液稀釋一定倍數(shù)后，用島津AA-7000原子吸收分光光度計檢測溶液中各離子的殘余濃度。按式(3)計算改性甲殼素及海藻酸鈉-改性甲殼素凝膠球?qū)χ亟饘匐x子的吸附率，按式(4)計算凝膠球?qū)χ亟饘匐x子的吸附量：

y=(C-C′)/C×100 %

(3)

Q=(C-C′)×V/m

(4)

式中：y—吸附率，%；Q—吸附量，mg/g；C—重金屬離子的初始質(zhì)量濃度，mg/L；C′—吸附完成后重金屬離子的殘余質(zhì)量濃度，mg/L；V—重金屬離子溶液體積，L；m—凝膠球質(zhì)量，g。

1.4.2 離子濃度對吸附效果的影響 分別配制質(zhì)量濃度為50～400 mg/L的Zn2+、 Co2+和Cu2+溶液，各取100 mL加入到三角瓶中，分別加入0.1 g凝膠球，用凝膠球處理各濃度離子溶液6 h。處理結(jié)束，將溶液稀釋一定倍數(shù)后，用原子吸收分光光度計檢測溶液中各離子的殘余濃度。

1.4.3 吸附時間對吸附效果的影響 分別配制300 mg/L的Zn2+、 Co2+、 Cu2+溶液以及銅-鈷-鋅離子共存的溶液體系，各取100 mL加入到三角瓶中，分別加入0.1 g凝膠球，用凝膠球處理后，將溶液稀釋一定倍數(shù)，用原子吸收分光光度計檢測溶液中各離子的殘余濃度。其中，銅-鈷-鋅共存溶液體系的吸附實驗是將Cu2+、 Co2+和Zn2+質(zhì)量濃度均為300 mg/L的溶液，用3倍量的凝膠小球處理8 h，稀釋溶液后測定3種離子各自的殘余濃度。

2 結(jié)果與討論

2.1 脫鈣效果的分析

脫鈣是由蝦殼殘渣制備改性甲殼素或殼聚糖的必要步驟，操作中鹽酸濃度和酸處理時間對脫鈣效果有明顯影響。因酶解后的蝦殼殘渣幾乎只含鈣鹽(以碳酸鈣為主)和甲殼素，因此可以用測定灰分含量的方法來監(jiān)測鈣鹽的脫除情況[16]。使用不同質(zhì)量分數(shù)的鹽酸溶液按固液比1∶5處理蝦殼殘渣3 h后，灰分測定結(jié)果如圖1(a)所示，隨著鹽酸質(zhì)量分數(shù)從1 %增加到5 %，灰分不斷降低；鹽酸質(zhì)量分數(shù)在5 %時，灰分降到最低，為4.82 %，之后鹽酸質(zhì)量分數(shù)繼續(xù)增加，甲殼素灰分含量不再降低。因此，鹽酸質(zhì)量分數(shù)選擇5 %。

采用5 %鹽酸以固液比1∶5處理蝦殼殘渣，研究了不同處理時間的脫鈣效果，結(jié)果如圖1(b)所示。隨著酸處理時間從1 h增加到4 h，灰分含量逐漸降低，當酸處理時間達到4 h后，灰分含量達到最低，再延長時間灰分含量不再降低，表明能與鹽酸反應的碳酸鈣已經(jīng)反應完全。因此，確定脫鈣處理中適宜的鹽酸質(zhì)量分數(shù)為5 %、適宜的處理時間為4 h。

a. 鹽酸質(zhì)量分數(shù)mass fraction of HCl; b. 處理時間processing time

2.2 脫乙酰度的分析

改性甲殼素能夠吸附重金屬離子，主要是靠其分子中含有的氨基、羥基以及其他活性基團對金屬離子的螯合作用實現(xiàn)的，其中氨基是吸附金屬離子的主要官能團。但天然甲殼素中的氨基幾乎都是以乙酰化形式存在的，因此需要對其進行脫乙?；幚?，脫乙酰處理一般需要強堿、高溫條件。通常脫乙酰度越大，對金屬離子的配位能力越強。但脫乙酰度過高會增加堿用量且將甲殼素轉(zhuǎn)變?yōu)闅ぞ厶?，不利于后續(xù)處理及使用。本研究中將甲殼素進行簡單的脫乙酰處理，用于金屬離子吸附試驗。實驗中使用氫氧化鈉溶液，并在微波輔助下處理甲殼素，研究了堿質(zhì)量分數(shù)和處理時間對脫乙酰度的影響，以獲得堿用量和脫乙酰度均較為適中的改性產(chǎn)品。

在460 W微波輔助下處理30 min，研究了NaOH質(zhì)量分數(shù)對甲殼素脫乙酰度的影響，結(jié)果如圖2(a)所示，隨著NaOH質(zhì)量分數(shù)的增加，脫乙酰度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，當NaOH質(zhì)量分數(shù)為45 %時，脫乙酰度最高，達到了86.2 %；繼續(xù)提高NaOH質(zhì)量分數(shù)，脫乙酰度反而有所降低，且NaOH用量過高還會造成環(huán)境污染。綜合考慮，適合的NaOH質(zhì)量分數(shù)為45 %。

在NaOH質(zhì)量分數(shù)45 %、微波功率460 W條件下，通過控制微波處理的時間，以獲得合適脫乙酰度且較好質(zhì)量的改性甲殼素，如圖2(b)所示。隨反應時間延長，脫乙酰度先快速上升后略微下降，處理30 min時，脫乙酰度最高，達到84 %。但反應10 min之后，反應物開始變色，隨著反應時間的延長，反應物顏色越來越深，甚至變黑，與文獻[17～18]報導的微波處理甲殼素脫乙酰時容易出現(xiàn)焦糊的現(xiàn)象一致,其原因可能是： 1)微波加熱過程中，水分揮發(fā)，NaOH溶液濃度增大； 2)微波處理時缺少對反應物的攪拌，爐腔內(nèi)部能量分布不均勻，部分反應劇烈的甲殼素容易焦糊[17]。本研究采用微波間歇處理，為防止反應時間過長對產(chǎn)品造成不良影響，選擇總反應時間為10 min。

為降低處理成本和防止甲殼素焦糊，選擇處理條件為45 % NaOH在微波460 W輔助下處理10 min，最終獲得脫乙酰度為40.4 %的改性甲殼素。

a. NaOH質(zhì)量分數(shù)mass fraction of NaOH; b. 微波處理時間microwave processing time

2.3 海藻酸鈉-改性甲殼素凝膠球?qū)χ亟饘匐x子的吸附效果分析

2.3.1 對不同金屬離子的吸附率 表1給出了海藻酸鈉-改性甲殼素及其凝膠球?qū)?種金屬離子Pb2+、 Cr3+、 Ni2+、 Cu2+、 Zn2+和Co2+的吸附情況。

表 1 改性甲殼素及其凝膠球?qū)饘匐x子的吸附率

從表1可以看出，凝膠球較改性甲殼素的吸附性能均有不同程度的提高(Ni2+除外)。凝膠球?qū)u2+、 Co2+和Zn2+的吸附效果最好，吸附率分別達到92.1 %、 76.7 %和56.2 %。因此，該體系在凈化污水吸附重金屬離子方面有較大的應用前景，以這3種金屬離子為例研究了吸附條件對吸附的影響。

2.3.2 離子濃度對吸附效果的影響 海藻酸鈉-改性甲殼素凝膠球?qū)u2+、 Co2+和Zn2+的吸附能力隨著離子濃度的增大而變化，如圖3(a)所示。由圖3(a)可知，金屬離子質(zhì)量濃度較低時，凝膠球的吸附量隨著3種離子質(zhì)量濃度增加而迅速增加，當質(zhì)量濃度達到300 mg/L時吸附量趨于穩(wěn)定。程珊珊等[19]研究殼聚糖對Cd2+、 Pb2+吸附作用時發(fā)現(xiàn)了相同的現(xiàn)象，并采用熱力學方程進行了解釋：隨著金屬離子濃度的增大，吸附反應推動力增大，吸附量增大，最終達到平衡。胡惠媛等[20]利用Freundlich方程模型解釋殼聚糖-金屬離子吸附體系時認為，金屬離子首先在吸附劑表面結(jié)合力較強的吸附位點作用，然后才與結(jié)合力較弱的吸附位點作用，隨著吸附過程的進行，吸附劑與被吸附離子間的結(jié)合力越來越弱，最終吸附與解吸達到平衡，即達到最大吸附容量。Cu2+、 Co2+和Zn2+離子質(zhì)量濃度超過300 mg/L后，凝膠球吸附能力基本平衡，所以后續(xù)試驗選擇離子質(zhì)量濃度為300 mg/L。

2.3.3 吸附時間的影響 吸附率也是衡量吸附效果的重要指標。以凝膠球為吸附劑，Cu2+、 Co2+和Zn2+為吸附質(zhì)，分別在不同時間取樣檢測，繪制時間-吸附率曲線，如圖3(b)所示。隨吸附時間的延長，3種離子的吸附率逐漸升高，直到吸附飽和，即使時間延長也不再增加。Cu2+和Co2+在8 h后，吸附率達到最大，分別為94.2 %和75.6 %； Zn2+在處理10 h后，吸附率達到最大，為58.1 %，與8 h的吸附率57.3 %相比，差別不大。綜合考慮，選定后續(xù)對3種離子共存體系的吸附處理時間為8 h。

a. 離子質(zhì)量濃度ion mass concentrations; b. 吸附時間processing time

2.3.4 對銅-鈷-鋅共存共存體系的吸附效果 Cu2+、Co2+和Zn2+的混合溶液用海藻酸鈉-改性甲殼素凝膠球處理8 h后，測定各離子的殘余質(zhì)量濃度，得到在混合體系下凝膠球?qū)Ω鹘饘匐x子的吸附率，結(jié)果見表2。

表 2 離子共存體系下各離子吸附率

由表2可知， Cu2+吸附率是95.1 %， Co2+的吸附率為82.5 %， Zn2+的吸附率為67.5 %， 3者均比單一離子體系時有所提高。根據(jù)姚瑞華等[9]的研究，甲殼素/殼聚糖主鏈上的氨基官能團是對金屬離子吸附的主要位點，但并不是唯一的吸附位點，對于不同的重金屬離子，參與吸附的官能團不同，相同的官能團對于不同的重金屬離子的配位能力也不相同，因此導致了吸附性能的差異。以Cu2+為例，參與吸附的基團有—NH2和C3位上的—OH； Co2+的吸附基團除了有—NH2和C3位上的—OH，還有C6位上的—OH； Zn2+則只有C3位上的—OH，—NH2很少參與配位。因此，當Cu2+、 Co2+和Zn2+3種離子同時存在并用3倍量的凝膠球處理時，3者的吸附率均有所提高。

3 結(jié) 論

3.1 以蝦殼酶解后的殘渣為原料，經(jīng)洗滌、鹽酸脫鈣和NaOH脫乙酰處理得到了改性甲殼素。研究了鹽酸質(zhì)量分數(shù)和處理時間對脫鈣效果的影響， NaOH質(zhì)量分數(shù)和處理時間對脫乙酰效果的影響。結(jié)果表明：適宜的脫鈣處理條件為鹽酸質(zhì)量分數(shù)5 %、處理時間4 h，處理后的甲殼素灰分含量最低；適宜的脫乙酰處理條件為NaOH質(zhì)量分數(shù)為45 %、微波460 W輔助處理10 min，得到脫乙酰度為40.4 %的改性甲殼素。

3.2 將改性甲殼素與海藻酸鈉制成復合凝膠球進行重金屬離子吸附獲得了良好效果，尤其對Cu2+、 Co2+和Zn2+吸附性能最佳，300 mg/L重金屬離子吸附處理8 h后，吸附率分別達到94.2 %、 75.6 %和57.3 %。在Cu2+-Co2+-Zn2+共存溶液體系中，凝膠球?qū)?種離子的吸附率均有所提高，分別為Cu2+95.1 %、 Co2+82.5 %和Zn2+67.5 %。因此，通過處理可以很好地利用蝦殼酶解后剩余殘渣，變廢為寶，將其用于含重金屬離子的污水處理領域。

[1]陳學敏. 環(huán)境衛(wèi)生學[M]. 北京:人民衛(wèi)生出版社,2001.

[2]BERVOETS L,BLLUST R,VERHVEN R. Accumulation of metals in the tissues of three spined stickleback (Gasterosteusaculeatus) from natural fresh waters[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety,2001,48(2):117-127.

[3]蔣挺大. 甲殼素[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2001.

[4]蘇廣宇,劉四新,李從發(fā). 甲殼素/殼聚糖的研究與應用概況[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學,2008 (2):107-112.

[5]孟范平,易懷昌. 各種吸附材料在印染廢水處理中的應用[J]. 材料導報,2009,23(7):69-73.

[6]ANNADURAI G,LING L Y,LEE J F. Adsorption of reactive dye from an aqueous solution by chitosan:Isotherm kinetic and thermodynamic analysis[J]. Journal of Hazardous Materials,2008,152(1):331-337.

[7]王文全,鄭春霞,郝俊蓉,等. 鹵蟲卵殼及粗甲殼素對重金屬離子的吸附性[J]. 環(huán)境科學與技術,2005,28(1):51-52.

[8]李萌,馬霞,馬巧燕,等. 甲殼素及其衍生物的制備與應用[J]. 廣東化工,2015,42(15):97-98.

[9]姚瑞華,孟范平,張龍軍,等. 改性殼聚糖對重金屬離子的吸附研究和應用進展[J]. 材料導報,2008,22(4):65-70.

[10]ROBERTS G A F. Chitin Chemistry[M]. London:Macmillan Press,1992.

[11]孫璠,徐民,李克讓,等. 甲殼素和殼聚糖在離子液體中的溶解與改性[J]. 化學進展,2013,25(5):832-837.

[12]鄒耀邦,王璐,劉孝波. 生物質(zhì)材料:甲殼素/殼聚糖的溶解性與應用研究進展[J]. 材料導報,2003,17(5):51-54.

[13]林靜雯,索志強,王冠,等. 改性殼聚糖絮凝劑處理印染廢水的研究[J]. 環(huán)境保護科學,2005,31(129):16-18.

[14]劉錫紅,趙靈希,張成杰,等. 酶法從蝦殼中提取甲殼素工藝優(yōu)化的研究[J]. 食品工業(yè)科技,2013,34(22):209-213.

[15]鄧春梅,楊丹,劉毅,等. 蝦殼制備甲殼素和殼聚糖的研究[J]. 廣東化工,2007,34(11):26-29.

[16]季錦林,湯立新,錢清華. 間歇法提取甲殼素和制備殼聚糖的工藝優(yōu)化[J]. 食品科技,2013,38(4):200-205.

[17]張潔,史勁松,孫達峰,等.微波法制備殼聚糖研究[J]. 中國野生植物資源,2011,30(6):38-43.

[18]張立彥,曾慶孝,林珣. 微波條件下甲殼素脫乙酰反應的條件研究[J]. 化學世界,2003,44(10):543-547.

[19]程珊珊,楊錫洪,章超樺,等. 殼聚糖對Cd2+和Pb2+的吸附作用[J]. 水產(chǎn)學報,2011,35(3):410-416.

[20]胡惠媛,朱虹. 殼聚糖及其衍生物對重金屬離子的吸附[J]. 化學進展,2012,24(11):2212-2223.

Preparation of Modified Chitin Gel Bead from Waste Shrimp Shell and Its Adsorption Properties for Metal Ions

QIAN Jian-ying1， DING Zhen-zhong2， YANG Tao1， LI Heng1， SHI Jing-song1

(1. School of Pharmaceutical Science,Jiangnan University, Wuxi 214122, China； 2. Yangzhou Rixing Bio-Tech CO.,LTD., Yangzhou 225601, China)

Modified chitin with 40.4 % deacetylation degree was obtained from enzymatic hydrolysis residue of shrimp shell,which was treated by 5 % HCl for 4 h and 45 % NaOH coupled with 460 W microwave for 10 min,and then prepared into gel beads with diameter of 1.5-3.2 mm by adding sodium alginate,mixing evenly,and squeezing in calcium chloride solution for 12 h.The adsorption performances of the gel beads to metal ions (Pb2+,Cr3+,Ni2+,Cu2+,Zn2+and Co2+) were investigated.The adsorption rates of Cu2+, Co2+and Zn2+were found to be 94.2 %,75.6 % and 57.3 % in 300 mg/L ion solutions by treating for 8 h,and 95.1 %, 82.5 %, 67.5 % in the Cu2+, Zn2+and Co2+coexisting system,respectively.

modified chitin;metal ion;adsorption property

2016-06-15

江蘇省重大成果轉(zhuǎn)化項目(BA2015006)

錢建瑛(1982— )，女，江蘇無錫人，實驗師，碩士，研究方向為生物制藥；E-mail:jackieqian@163.com。

10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.006

TQ35；TQ917

A

1673-5854(2016)06-0037-06