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《江南大学：由天然醛官能化壳聚糖乳清蛋白淀粉样纤维制备的复合生物聚合物泡沫：用于去除水中邻苯二甲酸酯》

  • 来源专题：食品安全与健康
  • 编译者： 王晓梅
  • 发布时间：2025-01-22

  • 由天然醛官能化壳聚糖乳清蛋白淀粉样纤维制备的复合生物聚合物泡沫：用于去除水中邻苯二甲酸酯


    2024年10月1日，江南大学金征宇院士团队Jilong Wang及通讯作者Hangyan Ji、Zhengyu Jin在国际期刊《Carbohydrate Polymers》（JCR一区，IF2023=10.7）发表了题为“Composite biopolymer foams fabricated from natural aldehyde functionalized chitosan-whey protein amyloid fibrils: Application for removal of phthalate esters from water”（ 由天然醛官能化壳聚糖乳清蛋白淀粉样纤维制备的复合生物聚合物泡沫：用于去除水中邻苯二甲酸酯）的研究论文。

    摘要

    本研究制备了基于壳聚糖和乳清蛋白淀粉纤维的复合生物聚合物泡沫，用于水中邻苯二甲酸酯（PAEs）的去除。通过天然醛基功能化增强了泡沫对二丁基邻苯二甲酸酯（DBP）的吸附能力，特别是柠檬醛的效果最佳。研究结果显示，柠檬醛修饰的泡沫在去除水中DBP和其他塑化剂上表现出优异的效果。


    引言

    邻苯二甲酸酯（PAEs）作为常见的塑化剂广泛应用于工业和农业等领域。然而，由于PAEs仅通过非共价键与聚合物结合，容易释放到环境中，造成污染并对人体健康构成威胁。传统的去除方法虽然有效，但存在安全性和环境友好性的担忧。因此，寻找一种高效、安全且环境友好的PAEs去除材料显得尤为迫切。本研究提出了一种基于壳聚糖和乳清蛋白淀粉纤维的复合泡沫材料，通过引入天然醛基功能化，提升泡沫的吸附性能。


    研究内容

    （1）材料制备与表征：采用一锅法将天然醛基与壳聚糖和乳清蛋白纤维复合材料的氨基官能团反应，形成具有双亲性结构的泡沫材料，从而增强了其水稳定性和对PAEs的吸附性能。

    吸附性能测试：通过调整pH值、温度、初始浓度等因素，研究泡沫材料对DBP的吸附行为。实验结果显示，在弱碱性条件下，DBP的去除效率最高，并且该材料对多种常见塑化剂均表现出较高的去除率。

    （2）吸附动力学与等温线分析：吸附过程符合准二级动力学模型，表明吸附主要以化学吸附为主。同时，等温线拟合结果显示，吸附符合Freundlich等温模型，表现出多层非均质吸附行为。

    （3）重复使用性：研究表明，该泡沫材料在五次吸附-解吸循环后仍能保持较高的去除效率，展现出良好的重复使用性。


    结论与展望

    该研究表明，通过天然醛基功能化的壳聚糖-乳清蛋白纤维复合泡沫是一种有效的PAEs去除材料，兼具优异的吸附性能、良好的机械强度和较高的重复使用性。未来该材料在水体净化和污染控制中具有广泛的应用前景，有助于提升水环境的安全性。


    图文赏析


    原文链接：

    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861724010154?via%3Dihub



  • 原文来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861724010154?via%3Dihub
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