任小花¹，蒋茜茜¹，董迎迎¹，张金营²

1.济南大学 水利与环境学院，山东 济南 250022；2.山东省国土测绘院，山东 济南 250102

引用格式：

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DOI：10.13732/j.issn.1008-5548.2025.03.012

收稿日期： 2024-04-22， 修回日期： 2024-07-21， 上线日期： 2025-03-03。

基金项目： 国家自然科学基金项目，编号：51908242。

第一作者简介： 任小花（1986—），女，副教授，博士，研究方向为碳纳米材料制备及在水处理中的应用。E-mail ： stu_renxh@ujn. edu. cn。

摘要：【目的】为了探索以壳聚糖为原料的微球产品在水处理领域的应用前景。【研究现状】系统综述壳聚糖复合微球的传统及改性制备方法，并分析每种方法的优缺点及应用领域； 总结壳聚糖复合微球的分类及应用； 着重论述壳聚糖复合微球在重金属废水、有机废水和放射性废水处理等方面的应用进展。【结论与展望】随着科学技术的不断进步，壳聚糖复合微球的制备工艺将得到进一步优化，并通过调控复合微球的结构，使其具有更好的吸附性能和絮凝效果，开展壳聚糖复合微球在水处理领域的实际应用研究，有助于降低处理成本，提高水质。

关键词： 壳聚糖微球； 制备方法； 复合微球分类； 水处理应用； 有机废水

Abstract

Significance　Water is an invaluable resource essential for daily life and industrial activities. However，rapid industrialization has led to increased discharge of agricultural，domestic，and industrial wastewater，resulting in serious water pollution that directly threatens human health. Chitosan （CS），a natural polymer flocculant，is recognized for its safety，non-toxicity，outstanding biocompatibility，biodegradability，adsorption and film-forming properties，and hydrophilicity. These characteristics have attracted widespread attention in the fields of food，medicine，cosmetics，and environmental protection.Moreover，chitosan molecular chains，rich in amino and hydroxyl groups，offer good modification and reactivity，making chitosan a commonly used precursor for the preparation of composite microspheres used in water treatment to remove various pollutants.

Progress　The study reviews recent literature on chitosan composite microspheres and their applications in water treatment.It summarizes the preparation methods，classification，and potential applications in treating heavy metal，organic，and radioactive wastewater.Traditional preparation methods for chitosan composite microspheres include emulsion cross-linking，spray drying，coagulation，and ionic gelation.However，these methods often result in products with low mechanical strength and limited application scope.To address these issues，researchers have optimized and modified chitosan using techniques such as carboxylation，acylation，alkylation，cross-linking，and graft modification，which greatly improve the mechanical strength and broaden the application scope of these microspheres. In heavy metal wastewater treatment， chitosan composite microspheres exhibit strong adsorption capacity for heavy metalions，effectively reducing their concentrations in wastewater while ensuring minimal environmental impact due to their biocompatibility. For organic wastewater，these microspheres effectively remove organic pollutants and can be used to prepare high-efficiency filtration membranes for advanced treatment as a result of their high specific surface area and porosity. In radioactive wastewater treatment，chitosan composite microspheres demonstrate strong adsorption capacity for radionuclides， making them suitable for the preparation of radioactive wastewater treatment and disposal materials owing to their excellent biocompatibility.

Conclusions and Prospects　Chitosan composite microspheres hold great potential in water treatment but still face major challenges in developing economic， efficient， and environmentally-friendly preparation methods， as well as in understanding the mechanisms for pollutant removal. Future studies should focus on optimizing preparation methods， regulating the micro and macro structures of these microspheres， and exploring the mechanisms for pollutant removal. Such efforts will improve the practical application of chitosan composite microspheres in water treatment， leading to significant breakthroughs and development.

Keywords： chitosan microsphere； preparation method； composite microsphere classification； water treatment application；organic wastewater

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