01 改性方式

海藻酸鈉結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基和羧基，通過對(duì)海藻酸鈉結(jié)構(gòu)中羥基和羧基進(jìn)行改性，使其溶解性、疏水性以及一些物理化學(xué)性發(fā)生改變，形成海藻酸鈉衍生功能化合物，可拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。目前，對(duì)于海藻酸鈉羥基以及羧基的改性主要有氧化、磺化、接枝共聚、酯化和酰胺化等。

1、羥基的化學(xué)改性

羥基的化學(xué)改性涉及氧化、接枝共聚、磺化等，近年來海藻酸鈉的氧化受到越來越多關(guān)注。氧化工藝中海藻酸鈉在高碘酸鈉催化下，糖基單元C2—C3斷裂，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)羥基氧化生成醛基。還有采用硝酸鈰銨/硝酸作為氧化還原引發(fā)劑體系，將海藻酸鈉與衣康酸通過自由基聚合生成聚海藻酸鈉-g-衣康酸。通過優(yōu)化聚合時(shí)間、聚合溫度、衣康酸及海藻酸鈉的濃度和引發(fā)劑用量獲得了高得率接枝產(chǎn)物，接枝共聚效率能達(dá)到 97. 41%。

2、羧基的化學(xué)改性

羧基的化學(xué)改性涉及酯化、酰胺化等，酯化反應(yīng)是一種將烷基連接在分子上最常見的反應(yīng)。很多研究者已采用該方法成功將海藻酸鈉酯化，用來提高其疏水性。天然海藻酸鈉在催化劑條件下可直接與醇發(fā)生酯化，為了提高海藻酸酯化率，醇必須過量。

3、酰胺化改性

酰胺化是通過引入酰胺鍵對(duì)海藻酸鈉進(jìn)行修飾，酰胺化反應(yīng)過程大致如下:通過加入HCl調(diào)節(jié)海藻酸鈉溶液的pH 值至3. 4，隨后添加適量EDC-HCl，反應(yīng)10 min后，加入辛胺并室溫反應(yīng)24h，將反應(yīng)后混合液醇沉，并透析、凍干后轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物。

02 應(yīng)用領(lǐng)域

食品工業(yè)

海藻酸鈉是人體不可缺少的一種營養(yǎng)素——食用纖維，對(duì)預(yù)防結(jié)腸癌、心血管病、肥胖病以及鉛、鎘等在體內(nèi)的積累具有輔助療效作用，在日本被譽(yù)為“保健長壽食品”，在美國被稱為奇妙的食品添加劑。它作為海藻膠的一種，以其固有的理化性質(zhì)，能夠改善食品的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。海藻酸鈉具有低熱無毒、易膨化、柔韌度高的特點(diǎn)，將其添加到食品中可發(fā)揮凝固、增調(diào)、乳化、懸浮、穩(wěn)定和防止食品干燥的功能。海藻酸鈉最主要的作用是凝膠化，即形成可以食用的凝膠體，近于固體，以保持成型的形狀。

紡織行業(yè)

海藻酸鈉在印染工業(yè)中用作活性染料色漿，優(yōu)于糧食淀粉和其它漿料。印出的紡織品花紋鮮艷，線條清晰，給色量高，得色均勻，滲透性與可塑性均良好。海藻膠是現(xiàn)代印染業(yè)的漿料，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于棉、毛、絲、尼龍等各種織品的印花，特別適用于配制撥染印花漿。中國紡織部門以海藻膠與淀粉混合或代替淀粉配制經(jīng)紗漿料，不僅可以節(jié)約大量糧食，而且能使經(jīng)紗的纖維不起毛，耐摩擦，斷頭率少，從而提高織布效率。海藻膠對(duì)棉纖維和合成纖維均有效。

醫(yī)藥行業(yè)

藥物載體——藥物緩釋系統(tǒng)、藥物靶向系統(tǒng)

組織工程支架系統(tǒng)

抗菌材料及創(chuàng)傷敷料

離子電池

通過混合兩種天然聚合物瓜爾膠GG和海藻酸鈉SA，制備得高離子電導(dǎo)率的復(fù)合水凝膠。（1）SA豐富的親水功能羥基和羧基提高了GG/SA水凝膠的保水能力。(2) SA的加入提高了GG/SA水凝膠的離子電導(dǎo)率，使用GG/SA水凝膠的ZIBs比使用GG水凝膠的ZIBs具有更小的內(nèi)部阻抗。(3) 相對(duì)于GG水凝膠，GG/SA水凝膠表現(xiàn)出更快的鋅溶解/沉積動(dòng)力學(xué)。

資料來源于：

1、百度百科，知乎

2、食品工業(yè)——食品研發(fā)與進(jìn)展

3、紡織工業(yè)——紡織品活性印染

4、醫(yī)藥領(lǐng)域——化工進(jìn)展、醫(yī)療衛(wèi)生進(jìn)展

5、離子電池——Flexible and Anti-Freezing Zinc-ion Batteries Using a Guar-gum/Sodium-alginate/Ethylene-glycol Hydrogel.