1。2。3 纤维素的处理

   纤维素稳定的结构使得纤维素很难溶解于一般的溶剂，例如水及一般的有机溶剂，所以利用天然纤维素材料的一个难题就是如何处理纤维素。处理的原理就在于破坏纤维素稳定的结构，使得纤维素能有更多利用的途径。目前比较常用的预处理方法主要有酸法处理、碱法处理、NMMO（N-甲基吗啉-N-氧化物）处理等，但这些处理方法都会给纤维素本身或者环境带来负面影响，尤其以酸法处理，NMMO处理。故我们希望找到一种成本较低对环境影响较小的处理方法。所以本研究采用的是碱处理法。

1。3 壳聚糖的简介

    壳聚糖又名脱乙酰甲壳素，是有自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的，属于高分子直链型多糖，是自然界唯一的碱性多糖类。壳聚糖是地球上第二丰富的有机物，来源也十分广泛。壳聚糖作为天然高分子的优良性能在各行各业也被广泛应用，例如：生物官能性、安全性、微生物降解性等。在医药、食品、金属提取及回收等领域的应用研究也取得了巨大进展。

1。3。1 壳聚糖的来源

    壳聚糖在结构上类似于纤维素，在C-2位的氨基多糖具有取代纤维素羟基的乙酰胺基团。壳聚糖来源广泛，例如，节肢动物的外骨骼，软体动物的壳，硅藻的刺，其他无脊椎动物，真菌，霉菌，酵母的细胞壁，尽管其庞大的年产量和拆装方便，壳聚糖因为它的顽固性体相结构仍然作为一个未被利用的生物质资源，因此有限的对壳聚糖的关注主要来自于它的生物学性质。

1。3。2 壳聚糖的结构与理化性质

    甲壳素脱N-乙酰基的产物就是壳聚糖。通常来说，N-乙酰基脱去55%以上就可以称为壳聚糖。化学名称为聚葡萄糖胺（1,4）-2-氨基-B-D葡萄糖，分子式为（C6H11NO4）n。纯壳聚糖呈白色或灰白色半透明的粉末状固体，无味，无臭，无毒性。纯壳聚糖略带珍珠光泽。

    在某些特定条件下，壳聚糖能发生水解，羧甲基化，氧化，卤化，缩合和络合等化学反应，可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物，扩大了壳聚糖的应用范围。

    壳聚糖大分子中有较为活泼的-OH和-NH2且羟基与氨基具有较强的化学反应能力，壳聚糖分子中的-OH和-NH2配位螯合功能[6]，本研究的复合海绵则是利用了这一点，壳聚糖具有-NH2可以螯合吸附金属离子。

图1-2壳聚糖的分子式

Fig。1-2 Chitosan formula

1。4 离子液体

1。4。1 离子液体概述

离子液体是指全部由离子组成的液体。在室温或者室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体[7]。离子液体的历史可以追溯到1914年[8]，但当时制备得到的离子液体并没有引起广泛的关注。目前研究的离子液体中，阴离子部分以卤素离子和其它无机酸离子为主，阳离子部分以咪唑阳离子为主。但近几年又合成了一系列的新型的离子液体，由于离子液体本身所具有的许多传统溶剂无法比拟的有点及其作为绿色溶剂应用于有机及高分子物质的合成，因而受到越来越多的化学工作者的关注。

1。4。2 离子液体的制备方法

离子液体种类很多，根据改变阳离子、阴离子的组合，可以合成不同的离子液体。关于离子液体的合成有两种方法：直接合成法和两步合成法[9]。直接合成法是通过酸碱中和反应或季胺化反应等一步合成离子液体，操作较为简单，副产品少，生产出来的产品纯化方便；两步合成法是制备含有目标阳离子的卤盐，通过季胺化反应可以制备，然后用目标阴离子置换卤素离子来得到目标离子液体。在本研究中，对于离子液体的制备，我们采用的是直接合成法。