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壳聚糖是一种具有生物相容性、无毒性、抑菌性等诸多优良性能的成膜材料,吸附性的壳聚糖微滤(MF)膜和超滤(UF)膜已在废水污染物的分离方面展示出巨大的应用潜力.但是,壳聚糖膜的机械性能较差、遇酸易水解等缺点限制了它的应用范围.基于壳聚糖分子表面含有丰富的羟基、氨基等活性基团而易于改性的特点,近年来研究人员采用多种方法改变壳聚糖的化学组成及其表面性质,以便使壳聚糖膜适合特定的应用需要.对在废水处理领域有特殊应用的5种改性壳聚糖膜(交联壳聚糖膜、壳聚糖季铵盐复合膜、壳聚糖共混膜、有机-无机杂化壳聚糖膜、香草醛改性壳聚糖膜)的制备方法、原理和应用效果进行了综述,并提出了进一步研究的方向.

关键词: 壳聚糖 , 膜 , 改性 , 废水 , 净化

改性壳聚糖对重金属离子的吸附研究和应用进展

姚瑞华 , 孟范平 , 张龙军 , 马冬冬 , 亢小丹

材料导报

壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料,其分子中的羟基和氨基等功能团能形成活泼的界面,可以与重金属离子进行螯合,发生吸附作用;通过对壳聚糖进行适当的改性,可以提高壳聚糖的物理稳定性,选择吸附性.综述了采用交联、交联模板、羧甲基化、Schiff碱化、含氮、硫、磷等杂原子等方法对壳聚糖进行改性及其对重金属离子吸附的研究和应用进展.

关键词: 壳聚糖 , 重金属离子 , 吸附

利用壳聚糖微球制备固定化乙酰胆碱酯酶

张爱静 , 孟范平

高分子材料科学与工程

以壳聚糖微球(CS-MS)为载体,戊二醛(GA)为交联剂,制备固定化乙酰胆碱酯酶(AChE).通过测定各种条件对酶活回收率影响,确定适宜的固定条件为:将1 g CS-MS用5 mL体积分数0.5%的GA活化0.25 h,然后加到含0.75 UAChE、pH 7.0～7.5的PBS中振荡反应24 h.所得到的酶活回收率可达81.94%,优于同类研究水平.红外光谱分析证实,AChE通过共价键和氢键结合到载体上.扫描电镜观察表明,经活化后CS-MS呈蜂窝状且表面平整光滑,利于酶的固定.因此,CS-MS是一种很有潜力的固定AChE栽体.

关键词: 壳聚糖微球 , 乙酰胆碱酯酶 , 固定化 , 酶活回收率

各种吸附材料在印染废水处理中的应用

孟范平 , 易怀昌

材料导报

印染废水具有水量大、水质复杂、有机物含量高、可生化性差、碱性大、色度高等特点,直接排放将会造成严重的水环境污染.处理印染废水方法很多,各种方法处理效果有所不同.吸附法是印染废水脱色处理的常见技术.近年来,人们研制开发了各种各样的吸附材料,在印染废水的处理上取得了很好的效果.在介绍印染废水产生过程及水质特征的基础上,对各类吸附材料应用于印染废水的处理进行了评述,对吸附脱色技术今后的研究方向提出了建议,并指出了开发新型吸附刺(壳聚糖)的必要性.

关键词: 吸附材料 , 印染废水 , 处理 , 应用

添加剂聚乙二醇对壳聚糖超滤膜结构和性能的影响

刘强 , 孟范平 , 姚瑞华 , 张爱静

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.01.005

以不同分子量和用量的聚乙二醇(PEG)作为壳聚糖(CS)超滤膜的添加剂,测定膜在不同进水压力下的渗透通量和截留率,同时对膜表面进行电镜扫描观察,探讨了PEG对CS膜性能和结构的影响规律.结果表明,PEG分子量(M)和含量(C)均能显著影响膜表面的微观形态,随着M和C增加,膜表面的粗糙程度逐渐增强,颗粒状结构越来越明显,颗粒粒径和微孔尺度也不断增大,膜性能表现为渗水通量逐渐增大和对BSA的截留率不断减小.当PEG分子量达到1 000时,对膜的微观结构影响十分显著,渗水通量急剧上升,截留率则迅速降低.当PEG800用量达10%、PEG1000用量达8%时,粒状结构突变为片状,表面孔密集成缝,当用量进一步增大时,由于水溶胀性过大,造成膜无法获取.

关键词: 壳聚糖 , 超滤膜 , 添加剂 , 聚乙二醇(PEG)

用于吸附氟离子的EGDE交联载镧壳聚糖的制备与表征

李永富 , 孟范平 , 杜秀萍

材料导报

利用戊二醛(GLA)交联并负载La3+的壳聚糖吸附净化高氟地下水时,反应不完全的戊二醛可能会溶出而产生较大的生物毒性.选用低毒的乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)替代GL A,对壳聚糖实施交联改性,生成交联壳聚糖微球( CEB),然后在CEB表面螯合La3+,制备新型除氟剂(CEB-La).结果表明,交联温度是影响CEB-La吸附性能的最主要因素,交联的适宜条件为EGDE与CS的-NH2物质的量比为1∶2,20℃反应4h；螯合的适宜条件为将CEB按投加量2g/L加到0.020mol/L的La3+溶液中,40℃反应3h.所得到的吸附剂具有良好的稳定性,对质量浓度20mg/L含氟水的F-去除率达96％.红外光谱分析表明,EGDE与壳聚糖的-NH2、C6-OH发生交联反应,形成的交联产物CEB中,仲羟基与La3+配位.X射线衍射分析表明,壳聚糖微球在制备过程中结晶能力下降,有利于La3+的负载和F-的吸附,除氟剂中的镧主要以La-O化物的形式存在.

关键词: 壳聚糖 , 乙二醇二缩水甘油醚交联 , 镧 , 除氟

基于结构相似的CIE L?a?b?颜色信号向孟塞尔色序系统分级转换

叶程 , 刘真 , 吴光远 , 朱明

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20163106.0626

针对传统数学建模法无法实现CIELAB颜色信号向孟塞尔色序系统精确转换的问题，提出一种基于结构相似的分级转换算法。首先使用Pearson相关系数分析CIELAB颜色系统与孟塞尔色序系统间的结构关系，接着在此基础上采用分级转换的方式先后得到CIELAB颜色信号对应的孟塞尔明度V、色调 H 和彩度C 三色标，并在第二级转换求色标H时使用了一种多次插值求最小色差的新方法，以保证算法的计算精度。对2735组检验样本的测试结果表明，本文算法具有良好的计算精度和可靠性，并可被广泛应用于各类图像颜色信号处理系统中。

关键词: 跨媒体 , 图像信号处理 , 颜色空间转换 , CIELAB颜色空间 , 孟塞尔色序系统