화학공학소재연구정보센터
Polymer(Korea), Vol.19, No.1, 27-34, January, 1995
Amidoxime기가 도입된 Microporous Chitosan Bead의 합성과 그 특성
Synthesis and Characterization of Amidoximated Microporous Chitosan Bead
초록
천연 고분자인 chitosan을 다공성을 갖는 bead로 제조하고, 개시제인 ceric ammonium nitrate(CAN)를 사용하여 polyacrylonitrile(PAN)을 그라프트 시킨 다음 도입된 시안기를 히드록시아민으로 반응시켜 amidoxime화 시켜 중금속 이온이나 우라늄에 대한 흡착능이 우수한 amidoxirne화 chitosan bead를 제조하였다. Amidoxirne기를 도입 시키는 중간체인 chitosan bead-g-PAN은 chitosan의 가교도가 낮을수록, 단량체 AN의 농도가 높을수록, 개시제 CAN의 농도가 높을수록 그라프트율이 증가하며 다공성 bead형은 비다공성 분말형 보다 약간 낮은 그라프트율을 보였다. 제조된 arnidoxime형 chitosan bead는 250℃의 열분해 온도를 나타내었다. Microporous chitosan bead의 표면은 1∼5㎛의 직경을 갖는 미세한 pore와 주름을 갖는 모양으 로 관측되었으며 surfactant 양과 교반속도에 따라 bead의 크기를 조절할 수 있었고, 다공성 bead형은 비다공성 분말형에 비하여 swollen ratio가 크고, 또한 금속 흡착능도 뛰어남을 알 수 있었다.
Microporous bead type chitosan was prepared by the crosslinking of chitosan with glutaraldehyde and grafted polyacrylonitrile by the initiation of redox type initiator, ceric ammonium nitrate (CAN). Cyano group of chitosan bead-g-PAN was amidoximated by the reaction with hydroxylamine, which has an excellent adsorption capacity of heavy metal and UO2 ion. Chitosan bead-g-PAN which is an intermediate of amidoximated chitosan, had higher grafting percentage according to the lower degree of crosslinking of chitosan higher monomer and initiator, CAN concentration. But the lower grafting percentage showed comparing the microporous bead type chitosan with the non-porous powder type chitosan. Amidoximated chitosan degraded at 250℃, which is sufficient temperature for using the chelate resin. The surface of the microporous chitosan bead had the pore with 1∼5 ㎛ diameter, and the bead size could be controlled by the amount of surfactant and agitation speed. Microporous bead type chitosan showed superior adsorption capacity of metal ion and swollen ratio to non-porous pow der type chitosan.
  1. Kise H, Sato H, Makromol. Chem., 186, 2449 (1985) 
  2. Kabay N, Egawa H, J. Appl. Polym. Sci., 51(2), 381 (1994) 
  3. Jeon DW, Hong SI, Polym.(Korea), 10(7), 672 (1986)
  4. Lee TS, Jeon DW, Hong SI, Proceeding of the 2nd Asian Textile Conference, 1, 90 (1993)
  5. Egawa H, Maeda H, Nanaka T, J. Jpn. Chem., 11, 1769 (1980)
  6. Tabushi I, Kobuke Y, Takao N, Aoki T, Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 23, 445 (1984) 
  7. Kim WY, Kim YS, Yug GC, Shin DY, Polym.(Korea), 16(3), 277 (1992)
  8. Kurada K, Sannan T, Iwakura T, J. Appl. Polym. Sci., 23, 511 (1979) 
  9. Maraku B, Suder BJ, Wightnan JP, J. Appl. Polym. Sci., 27, 4827 (1982) 
  10. Hirona S, Kondo Y, Nakazawa Y, Carbohydrate Res., 100, 431 (1982) 
  11. Choi KS, Polym.(Korea), 10(5), 440 (1986)
  12. Sannan T, Kurita K, Iwakura Y, Makromol. Chem., 177, 3589 (1976) 
  13. Koshugi J, U.S. Patent, 4,336,070 (1982)
  14. Fnata GF, Burr RG, Doane WM, Russell CR, J. Appl. Polym. Sci., 15, 2651 (1971) 
  15. Park HJ, Yeom KS, Kang DW, Annual Spring Meeting of Polym. Soc. of Korea (1994)
  16. Hsu T, Pigford RL, Ind. Eng. Chem. Res., 28, 1345 (1989)