CN106422608A - 一种壳聚糖及其衍生物的应用 - Google Patents

一种壳聚糖及其衍生物的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106422608A
CN106422608A CN201611058269.0A CN201611058269A CN106422608A CN 106422608 A CN106422608 A CN 106422608A CN 201611058269 A CN201611058269 A CN 201611058269A CN 106422608 A CN106422608 A CN 106422608A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chitosan
application
fine particle
acid
derivatives
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611058269.0A
Other languages
English (en)
Inventor
迟桂丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weihai Blue Ocean Biotechnology Co Ltd
Original Assignee
Weihai Blue Ocean Biotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weihai Blue Ocean Biotechnology Co Ltd filed Critical Weihai Blue Ocean Biotechnology Co Ltd
Priority to CN201611058269.0A priority Critical patent/CN106422608A/zh
Publication of CN106422608A publication Critical patent/CN106422608A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06—Spray cleaning

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本发明属于海洋化学工程技术，具体涉及以一种壳聚糖及其衍生物的应用。壳聚糖及其衍生物作为细颗粒物清除剂的应用。本发明利用天然的海洋生物氨基多糖‑壳聚糖及其衍生物的吸附特性，将其应用于沉降空气中细颗粒物，为海洋生物资源利用于陆地工业开辟了新途径，也为雾霾防治提供了新方法，有利于改善居民生活环境，提高人类健康水平，具有重要社会意义。

Description

一种壳聚糖及其衍生物的应用
技术领域
本发明属于海洋化学工程技术，具体涉及以一种壳聚糖及其衍生物的应用。
背景技术
近年来，我国华北、黄淮、江淮、江南等中东部大部地区相继出现大范围雾霾天气。北京细颗粒物指数指数多次濒临“爆表”，空气质量持续处于六级严重污染状态。灰霾天气对公众的生活和健康产生了巨大的影响，因此公众对引起灰霾的主要因素PM10和PM2.5也越来越关注。细颗粒物主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气、生物质燃烧、二次生成、道路扬尘等过程。细颗粒物化学组成十分复杂，受其来源、形成方式、粒径、所处气候条件等因素的影响，其化学组成主要包括元素碳，有机碳(如多环芳香烃、正构烷烃、醛酮类等)，重金属(如锌、铜、铅、钴、镍、铬、镉、砷等)，水溶离子(F-，Cl-，NO3 -，SO4 2-，NH4 +等)，生物质(如真菌和细菌)。吸附在细颗粒物上的重金属元素和有毒有机物是细颗粒物毒性的主要来源。空气中的细颗粒物已经成为对人体健康的影响最大的污染物之一，近几年的雾霾天气已经暴露出中国细颗粒物污染问题的严重性。因此，针对空气中的细颗粒物进行有效的防治是刻不容缓的。当然，从节能减排开始，切断细颗粒物源头来治理大气环境是必要途径，然而，由于我国目前的产业结构与布局以及细颗粒物来源的复杂性，很难在短期内完成对细颗粒物的源头治理。因此，研发新型的细颗粒物清除剂，切断细颗粒物进入人体环境，对于维护人类健康是一种更有效的途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种壳聚糖及其衍生物的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种壳聚糖及其衍生物的应用，壳聚糖及其衍生物作为细颗粒物清除剂的应用。
所述壳聚糖分子量为50KDa-10000KDa。
所述壳聚糖衍生物为羧甲基壳聚糖或壳聚糖季铵盐类衍生物。
进一步的说，将壳聚糖经稀酸配置成溶液或将壳聚糖衍生物经水配置成水溶液，而后将溶液喷雾于空中作为细颗粒物清除剂的应用，进而有效的降低空气中细颗粒物的浓度。
所述酸为盐酸，甲酸，乙酸，乙二酸或乳酸。
所述经酸配成的壳聚糖溶液或经水配成的壳聚糖衍生物水溶液浓度为0.001％-3％。
所述空气中的细颗粒物为PM2.5或PM10。
本发明的优点：
1.本发明所使用的壳聚糖是天然的线性多糖高分子物质，由氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接而成。具有来源丰富、生物降解性良好、不易造成二次污染，安全无具有良好的生物兼容性，与人体细胞有良好的相容性，在食品医药，农业，材料科学领域具有很大的应用潜力。
2.本发明将天然的海洋生物多糖-壳聚糖及其衍生物应用于沉降空气中细颗粒物，具有较好的细颗粒物沉降效果，空气中细颗粒物的主要毒性来源于其携带的金属离子及有害微生物，以壳聚糖为基本骨架的海洋生物多糖能够吸附多种重金属离子，并对多种病原微生物具有抑制作用，有可能通过静电作用或化学吸附达到除去空气中细颗粒物的效果，且壳聚糖上的这些自由基团，也可进行化学修饰和分子接枝，以增强其应用潜力。本发明将促进专业细颗粒物防护产业的发展，对改善公众健康意义重大；另外，本项目初始原料壳聚糖，是海洋水产品加工废弃物虾蟹壳的深加工产品，本项目的产业实施，将大大改善我国目前水产品加工业的存在低值化，污染大的特点，促进我国海洋生物资源的高值化利用，改善沿海生态环境。
附图说明
图1为本发明实例提供的壳聚糖对室内细颗粒物PM10的沉降曲线。
图2为本发明实例提供的壳聚糖对室内细颗粒物PM2.5的沉降曲线。
图3为本发明实例提供的羧甲基壳聚糖对室内细颗粒物PM10的沉降曲线。
图4为本发明实例提供的羧甲基壳聚糖对室内细颗粒物PM2.5的沉降曲线。
图5为本发明实施例提供的N-三甲基壳聚糖季铵盐对室内细颗粒物PM10的沉降曲线。
图6为本发明实施例提供的N-三甲基壳聚糖季铵盐对室内细颗粒物PM2.5的沉降曲线。
具体实施例
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明，并且本发明的保护范围不仅局限于以下实施例。
实施例1
将壳聚糖(1800kDa)2g溶解于1000ml 0.2％(质量分数)醋酸得到壳聚糖溶液，后将壳聚糖溶液装入雾化装置中。在一密闭实验室内(35m3)，通过空气粒子计数仪(Dylos1700,美国生产)实时监测室内空气中细颗粒物PM10和PM2.5的浓度(浓度以粒数/0.01立方尺计)。在密闭实验室内细颗粒物读数稳定后，将配制好的壳聚糖溶液经雾化装置在实验室内空中喷雾，溶液喷雾6.5mL,实验室内细颗粒物PM10(参见图1)和PM2.5(参见图2)浓度变化。如图1和图2所示在喷雾壳聚糖溶液后，室内的PM10和PM2.5浓度都有短暂的升高后迅速下降。这主要是由粒子计数仪误将壳聚糖溶液雾化液滴识别为细颗粒物，随后壳聚糖液滴溶剂逐渐挥发，壳聚糖分子在空中能够有效的吸附空气中的细颗粒物，室内空气重的细颗粒物浓度持续下，并长时间保持在极低的水平。其中PM10浓度从初始均值1104粒数/0.01立方尺最终降至100粒数/0.01立方尺，清除率达90.9％；PM2.5浓度从初始均值13816粒数/0.01立方尺最终降至1220粒数/0.01立方尺，清除率达91.2％。
实施例2
将羧甲基壳聚糖(取代度为80％)2g溶解于1000ml蒸馏水中得到羧甲基壳聚糖溶液，后将羧甲基壳聚糖溶液装入雾化装置中。在一密闭实验室内(35m3)，通过空气粒子计数仪(Dylos 1700,美国生产)实时监测室内空气中细颗粒物PM10和PM2.5的浓度(浓度以粒数/0.01立方尺计)。在密闭实验室内细颗粒物读数稳定后，将配制好的羧甲基壳聚糖溶液经雾化装置在实验室内空中喷雾，溶液喷雾6.5mL,实验室内细颗粒物PM10(参见图3)和PM2.5(参见图4)浓度变化。如图3和图4所示在喷雾羧甲基壳聚糖溶液后，室内的PM10和PM2.5浓度都有短暂的升高后迅速下降。这主要是由粒子计数仪误将羧甲基壳聚糖溶液雾化液滴识别为细颗粒物，随后羧甲基壳聚糖液滴溶剂逐渐挥发，羧甲基壳聚糖分子在空中能够有效的吸附空气中的细颗粒物，室内空气重的细颗粒物浓度持续下，并长时间保持在极低的水平。其中PM10浓度从初始均值1537粒数/0.01立方尺最终降至95粒数/0.01立方尺，清除率达93.8％；PM2.5浓度从初始均值20325粒数/0.01立方尺最终降至5593粒数/0.01立方尺，清除率达72.5％。与壳聚糖溶液比较，羧甲基壳聚糖溶液对室内PM2.5的清除率有所下降，然而，羧甲基壳聚糖是水溶性的多糖，避免了壳聚糖溶解过程中酸的使用，在实际应用中更为便利。
实施例3
将N-三甲基壳聚糖季铵盐(取代度为100％)2g溶解于1000ml蒸馏水中得到N-三甲基壳聚糖季铵盐溶液，后将N-三甲基壳聚糖季铵盐溶液装入雾化装置中。在一密闭实验室内(35m3)，通过空气粒子计数仪(Dylos 1700,美国生产)实时监测室内空气中细颗粒物PM10和PM2.5的浓度(浓度以粒数/0.01立方尺计)。在密闭实验室内细颗粒物读数稳定后，将配制好的N-三甲基壳聚糖季铵盐溶液经雾化装置在实验室内空中喷雾，溶液喷雾6.5mL,实验室内细颗粒物PM10(参见图5)和PM2.5(参见图6)浓度变化。如图5和图6所示在喷雾N-三甲基壳聚糖季铵盐溶液后，室内的PM10和PM2.5浓度都有短暂的升高后迅速下降。这主要是由粒子计数仪误将N-三甲基壳聚糖季铵盐溶液雾化液滴识别为细颗粒物，随后N-三甲基壳聚糖季铵盐液滴溶剂逐渐挥发，N-三甲基壳聚糖季铵盐分子在空中能够有效的吸附空气中的细颗粒物，室内空气重的细颗粒物浓度持续下，并长时间保持在极低的水平。其中PM10浓度从初始均值333粒数/0.01立方尺最终降至33粒数/0.01立方尺，清除率达90.1％；PM2.5浓度从初始均值8495粒数/0.01立方尺最终降至2525粒数/0.01立方尺，清除率达70.3％。与壳聚糖溶液比较，N-三甲基壳聚糖季铵盐溶液对室内PM2.5的清除率有所下降，然而，N-三甲基壳聚糖季铵盐是水溶性的多糖，避免了壳聚糖溶解过程中酸的使用，在实际应用中更为便利。

Claims (6)

1.一种壳聚糖及其衍生物的应用，其特征在于：壳聚糖及其衍生物作为细颗粒物清除剂的应用。
2.按权利要求1所述的壳聚糖及其衍生物的应用，其特征在于：所述壳聚糖分子量为50KDa-10000KDa。
3.按权利要求1所述的壳聚糖及其衍生物的应用，其特征在于：所述壳聚糖衍生物为羧甲基壳聚糖或壳聚糖季铵盐类衍生物。
4.按权利要求1所述的壳聚糖及其衍生物的应用，其特征在于：
将壳聚糖经稀酸配置成溶液或将壳聚糖衍生物经水配置成水溶液，而后将溶液喷雾于空中作为细颗粒物清除剂的应用，进而有效的降低空气中细颗粒物的浓度。
5.按权利要求4所述的壳聚糖及其衍生物的应用，其特征在于：
所述酸为盐酸，甲酸，乙酸，乙二酸或乳酸。
6.按权利要求4所述的壳聚糖及其衍生物的应用，其特征在于：
所述经酸配成的壳聚糖溶液或经水配成的壳聚糖衍生物水溶液浓度为0.001％-3％。
CN201611058269.0A 2016-11-27 2016-11-27 一种壳聚糖及其衍生物的应用 Pending CN106422608A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611058269.0A CN106422608A (zh) 2016-11-27 2016-11-27 一种壳聚糖及其衍生物的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611058269.0A CN106422608A (zh) 2016-11-27 2016-11-27 一种壳聚糖及其衍生物的应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106422608A true CN106422608A (zh) 2017-02-22

Family

ID=58218795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611058269.0A Pending CN106422608A (zh) 2016-11-27 2016-11-27 一种壳聚糖及其衍生物的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106422608A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110638794A (zh) * 2019-09-12 2020-01-03 芜湖莱博生物医药有限公司 一种大分子多糖在清除呼吸道中可吸入颗粒物的应用
WO2023054826A1 (ko) * 2021-09-30 2023-04-06 나재운 키토산을 이용한 탄진수 응집제

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110638794A (zh) * 2019-09-12 2020-01-03 芜湖莱博生物医药有限公司 一种大分子多糖在清除呼吸道中可吸入颗粒物的应用
WO2023054826A1 (ko) * 2021-09-30 2023-04-06 나재운 키토산을 이용한 탄진수 응집제

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104492202B (zh) 一种壳聚糖及其衍生物的应用
CN103951767B (zh) 壳聚糖雾霾沉降剂的制备方法及其应用
Xu et al. Adsorption of Pb (II) from aqueous solutions using crosslinked carboxylated chitosan/carboxylated nanocellulose hydrogel beads
Bradford et al. Impact of silver nanoparticle contamination on the genetic diversity of natural bacterial assemblages in estuarine sediments
CN102389780B (zh) 一种水处理剂及其制备方法
Huang et al. Effect of cadmium on the sorption of tylosin by polystyrene microplastics
CN103127914A (zh) 一种磁性壳聚糖微球处理剂及其制备方法
CN107583617B (zh) 一种吸附双氯酚酸钠的磁性微球
CN103127916B (zh) 一种磁性壳聚糖微球处理剂及其制备方法
CN106422608A (zh) 一种壳聚糖及其衍生物的应用
CN104707573A (zh) 一种巯基壳聚糖微球除镉剂的制备方法
Gamage et al. Recent application prospects of chitosan based composites for the metal contaminated wastewater treatment
CN104437397A (zh) 褐藻多糖、褐藻寡糖及其衍生物在制备吸附大气污染物的吸附剂中的应用
Salehi et al. Optimization of lead and nickel biosorption by Cystoseira trinodis (brown algae) using response surface methodology
Sesia et al. UV-Cured chitosan-based hydrogels strengthened by tannic acid for the removal of copper ions from water
CN104403633A (zh) 一种海藻酸钠的应用
CN106944630B (zh) 一种海藻渣稳定纳米零价铁及其制备方法与应用
Sun et al. In situ synthesis of carbon@ diatomite nanocomposite adsorbent and its enhanced adsorption capability
Quan et al. Removal of Cu (II) and Fe (III) from aqueous solutions by dead sulfate reducing bacteria
Zhang et al. Effective Removal of Fe (III) from Strongly Acidic Wastewater by Pyridine-Modified Chitosan: Synthesis, Efficiency, and Mechanism
CN103816873B (zh) 应用玉米须作为生物质吸附剂处理含铅废水的方法
CN103127918B (zh) 一种饮用水净化剂及其制备方法
CN105076206A (zh) 磁性多孔钠米银抗菌材料、其制备方法及用途
Dong et al. Mechanism of nitrogen removal from aqueous solutions using natural scoria
CN108160047A (zh) 一种燃煤烟气去铅用的负载纳米零价铁的改性沸石的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170222