1、殼聚糖分子中含有大量的官能基團(tuán)如氨基、羥基，從而具有良好的吸附性能。若在殼聚糖中引入磁性物質(zhì)，則殼聚糖材料在外加磁場(chǎng)條件下易于同介質(zhì)分離，并且所得磁性材料還能保留殼聚糖自身的特性。本論文以此為出發(fā)點(diǎn)，選用鐵離子溶液為磁性Fe3O4源并將其與殼聚糖溶液混合，以氨水為沉淀劑，通過(guò)一步沉淀法制備磁性殼聚糖微球(imagnetic chitosan sphere，MCSS)；采用反相乳液法，將氨水溶液首先分散，再加入上述混合溶液制備微米級(jí)的中空

2、磁性殼聚糖微球(hollow magnetic chitosan sphere，H-MCSS)；利用殼聚糖絡(luò)合鐵離子的性能，用氨氣熏蒸法制備磁性殼聚糖雜化材料(hybrid magnetic chitosanmaterial，H-MCSM)；另外，本論文還考察了所制備磁性殼聚糖材料對(duì)重金屬離子和有機(jī)污染物的吸附應(yīng)用。具體內(nèi)容如下：
　　 1.將溶解于醋酸的殼聚糖溶液與鐵離子溶液均勻混合，并逐滴滴加入沉淀劑氨水中，通過(guò)一步沉淀法制

3、備磁性殼聚糖微球。詳細(xì)研究了鐵離子濃度、殼聚糖濃度對(duì)微球制備的影響。采用傅立葉紅外光譜(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)對(duì)微球進(jìn)行物相結(jié)構(gòu)分析，證實(shí)微球由殼聚糖和Fe3O4組成。熱重(TG)分析結(jié)果表明，隨著鐵離子加入量的增加，微球中的Fe3O4含量也逐漸增加。掃描電鏡(SEM)觀察發(fā)現(xiàn)，微球表面緊實(shí)有褶皺和條紋狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為多層結(jié)構(gòu)且無(wú)明顯相分離。上述結(jié)果表明，F(xiàn)e3O4與殼聚糖存在相互作用，F(xiàn)e3O4以納米尺度分散在殼聚糖基質(zhì)中

4、。電子探針(EPMA)能譜(EDS)結(jié)果顯示，F(xiàn)e元素含量在微球徑向由外至里分布逐漸降低，表明納米Fe3O4粒子在磁性微球中也遵循相同的分布。通過(guò)振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)分析微球的磁學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)磁性殼聚糖微球具有超順磁性，其飽和磁化強(qiáng)度(Ms)與Fe3O4含量呈Ms/(emu)=-4.6+80.7WFe3O4的線性關(guān)系。由此，通過(guò)改變鐵離子起始濃度、殼聚糖與鐵離子濃度配比可容易地制備所需Ms的磁性微球。并且，由于納米Fe3O4在微球表面

5、的富積，可通過(guò)煅燒去除殼聚糖得到空心結(jié)構(gòu)的微球。
　　 2.以Cu2+和甲基橙(MO)為重金屬離子和有機(jī)污染物代表，采用靜態(tài)吸附法研究了上述磁性微球(MCSS1)在水處理方面的應(yīng)用。通過(guò)改變磁性殼聚糖微球的用量、吸附時(shí)間、溫度、pH值和吸附溶液初始濃度，研究磁性微球?qū)u2+和甲基橙吸附的影響。結(jié)果表明，MCSS1對(duì)Cu2+的飽和吸附容量為1.69mg/g，達(dá)到飽和吸附的時(shí)間為150min；MCSS1對(duì)MO的飽和吸附容量為0.6

6、14mg/g，達(dá)到飽和吸附的時(shí)間為100min。溫度對(duì)Cu2+和MO吸附率影響不大。pH的改變對(duì)二者吸附有較大影響，其中，對(duì)銅離子吸附的最佳pH約為5，對(duì)MO吸附的最佳pH約為4。由此，這種殼聚糖磁性微球?qū)⒃谖鬯幚矸矫婢哂袧撛诘膽?yīng)用。
　　 3.采用反相乳液法和上述一步沉淀法相結(jié)合，制備空心的殼聚糖磁性微球。首先，將氨水在攪拌下分散在液體石蠟中制得W/O的氨水微滴；再將殼聚糖與鐵離子混合溶液滴加上述W/O體系，繼續(xù)反應(yīng)30mi

7、n，即可制得粒徑在100～2001μm的空心殼聚糖磁性微球。采用光學(xué)顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)微球球形結(jié)構(gòu)良好、表面光滑，但干燥過(guò)程容易使微球塌陷。上述空心微球經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)后，尺寸穩(wěn)定性能得到提高。同時(shí)，所制備的微球經(jīng)煅燒后為中空結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)微球。此外，還通過(guò)FT-IR、XRD、TG和SEM研究了所制備磁性微球的組成和微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，所得微球?yàn)榭招臍ぞ厶谴判晕⑶?，微球尺寸受攪拌速度影響，煅燒后微球壁厚?0nm～1μm之間。由此，本部分工作提供了

8、一種制備空心雜化微球材料的簡(jiǎn)便方法，將在載藥、靶向釋放以及作為催化劑載體方面具有潛在的用途。
　　 4.將摩爾比為2:1的NH4Fe(SO4)2與(NH4)2Fe(SO4)2混合溶液直接滴加入殼聚糖溶液中得到絮狀沉淀物，過(guò)濾后再將其置于氨水蒸氣氣氛中反應(yīng)6h，即可制得磁性殼聚糖雜化材料。FT-IR、TG結(jié)果表明，雜化材料由殼聚糖和Fe3O4組成，其中Fe3O4的含量為40％。SEM結(jié)果表明，雜化材料在納米～微米尺度，具有巨大的比