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壳聚糖是由自然界中广泛分布的甲壳素(主要存在于虾、蟹的壳中)经过脱乙酰作用得到的,其化学名称为2-氨基-β-1,4-葡聚糖。由于其良好的生物体相容性、血液相容性、可降解性等优良性能而被各行各业关注。近年来,有报道指出经戊二醛或甲醛交联的壳聚糖材料具有独特的自发荧光性质,因而可以被用以替代诸多生物相容差的荧光物质,然而,在壳聚糖荧光性质的研究过程中,我们发现未与醛基反应的原始壳聚糖即存在着自发荧光性质。制备多功能性的壳聚糖微球是时下热门的课题,但是尚未有采用电喷方法制备具有荧光和磁性双重功能壳聚糖微球的报道。此外,研究表明磁性壳聚糖珠粒是较好的一种重金属离子吸附剂,但目前鲜有人尝试制备具有选择吸附Cd2+的磁性壳聚糖微球。因此,本文将对上述几个问题展开详细的探究。首先,我们详细地描述了壳聚糖粉末及其溶液的内在荧光性质,并指出壳聚糖与已知荧光材料,如有机染料和量子点,在荧光性质上的差异性。例如,随着激发波长的增加,壳聚糖溶液发射光谱出现明显的红移,而发射范围覆盖了几乎整个可见光区域。与之相对应的,壳聚糖粉末在不同波长光线的激发下,能够分别发射出蓝色、绿色、红色的荧光。这一点与量子点不同。此外,在壳聚糖溶度较高的情况下,溶液的荧光强度仍很稳定。这与荧光染料也很不一样。随后,本文采用一种新的电喷工艺一步法制备具有自发荧光和磁性双重功能的壳聚糖微球。主要流程是先电喷壳聚糖/Fe3O4纳米粒子的混合液制备出未交联的磁性微球,而后以戊二醛为交联剂对其形态进行固定。当壳聚糖浓度为15mg/mL时,微球的尺寸分布比较均一,尺寸约在2μm左右。这种壳聚糖微球中囊括了许多磁性纳米粒子,因而在磁场作用下又能够与溶剂快速分离。微球具有自发荧光性,也能够依次发射出蓝色、绿色、红色的荧光,然而不同与纯的壳聚糖,交联后的壳聚糖的最大发射波长红移向绿光区。最后,我们制备出一种具有较大尺寸的磁性壳聚糖珠粒,其能够对水体内的Cd2+进行选择性的吸附分离。我们首先以沉淀-凝结的方式合成磁性壳聚糖珠粒,而后以Cd2+为模板,戊二醛为交联剂,0.01M盐酸溶液为Cd2+的脱除剂,改性珠粒赋予其选择吸附性。吸附实验表明,无选择性吸附能力的壳聚糖珠粒对二价铜离子(Cu2+)的吸附能力最强,约是Cd2+的两倍;然而选择性吸附壳聚糖珠粒对Cd2+的吸收能力却是最强,约是Cu2+和锌离子(Zn2+)的2-3倍。此外,该材料的吸附速率较快,重复使用性好。