本研究针对壳聚糖特有的结构特点和化学性质,开展了以壳聚糖为代表的多氨基树脂材料自由基接枝机理研究。采用泛函分析和分子模拟计算方法相结合的方法对接枝过程中氢键和空间位阻效应进行了计算和理论研究,探明了其对树脂自身性质及宏观吸附能力的影响规律。通过实验研究了壳聚糖接枝改性过程中其自身结构及性质、不同的取代基团和活性基团不同的取代位置对氢键作用、空间位阻效应的影响,以及这些效应所导致的树脂材料吸附效果的明显改变。采用X射线衍射、通过采用傅里叶红外光谱、固体核磁共振、热重分析、元素分析等手段表征了合成的中间产物及最终产物,确定了其组成及结构。采用硫酸环境,分别研究了活性基团、接枝位与吸附重金属离子以及硫酸根之间的关系,建立了吸附过程等温线和吸附动力学模型。研究结果为进一步优化以壳聚糖为基体的吸附材料的制备提供了理论基础,对改进常规树脂合成、促进新型树脂材料研究提供了新方法与新思路。
英文主题词Chitosan; Graft mechanism; Hydrogen bonding; Steric effect; Sulfate ion