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血红素在医药、食品、化工、保健品及化妆品等行业中有广泛应用。血红素常用提取方法有酶解法、冰醋酸法和酸性丙酮法等,这些提取方法大多有成本高、污染环境和操作步骤繁琐等弊端。磁性高分子材料具有比表面积大、高分散性和外磁场作用下易分离等特性,常用于生物活性物质分离富集。本文制备了新型磁性壳聚糖复合材料和磁性大孔树脂,将制备的两种材料与常用的大孔树脂进行血红素分离富集的性能对比,优化了吸附-解吸条件,确定了最佳吸附-解吸工艺,研究了吸附的动力学和热力学特性,为磁性高分子材料用于血红素等生物分子提取分离提供依据。主要研究内容如下:（1）以壳聚糖、四氧化三铁和结晶氯化铝为原料制备磁性壳聚糖复合材料（Al@CTS@Fe3O4）,以Fe3O4用量,Al Cl3·6H2O浓度,戊二醛用量为考察因素,以材料对血红素的吸附量为指标,采用响应面法优化磁性壳聚糖复合材料的制备条件,得到最佳制备工艺为Fe3O4用量为1.15 g,Al Cl3·6H2O浓度为0.72 mol/L,戊二醛用量2.80 m L,制备得到的磁性壳聚糖复合材料具有最佳的吸附性能,此时的吸附量达到5.429 mg/g。利用FTIR、XRD、SEM和TG对磁性壳聚糖复合材料进行表征,FTIR与XRD分析结果表明壳聚糖、Fe3O4和结晶氯化铝交联成功。SEM观察发现材料表面粗糙,孔道多,有利于增加接触面积,增大吸附量。（2）采用正交法优化Al@CTS@Fe3O4吸附条件。在单因素基础上,选取血红素浓度、反应时间、反应温度为试验因素,以血红素吸附量为响应指标,进行三因素三水平的正交试验。结果发现吸附最佳条件为料液浓度为40 mg/L,反应时间为2 h,反应温度为35℃,此时最佳吸附量为（5.426±0.006）mg/g。使用正交法优化Al@CTS@Fe3O4解吸条件,在单因素基础上,选取反应时间、反应温度、解吸液浓度为试验因素,以血红素解吸率为响应指标,进行三因素三水平的正交试验。结果发现解吸时间45 min,解吸温度30℃,解吸液浓度75%,此时最佳解吸率为（92.86±0.18）%。（3）在不同温度（298 K、308 K、318 K）条件下,随着吸附时间的延长,Al@CTS@Fe3O4对血红素的吸附量也在增大,在2.0 h后吸附基本达到平衡。吸附温度在308 K时,吸附效果比较好,平衡吸附量达到5.434 mg/g。在反应动力学试验中,Al@CTS@Fe3O4吸附血红素的过程更加符合Lagergren准二级反应动力学模型,吸附速率常数和平衡吸附量随温度升高先增大后减小。在热力学试验中,Al@CTS@Fe3O4吸附血红素的等温吸附过程更加符合Freundlich等温吸附模型,表明在适当升温条件下Al@CTS@Fe3O4具有比较高的吸附容量。由热力学结果可知,标准吉布斯自由能变ΔG°＜0,焓变ΔH°＞0,熵变ΔS°＞0,表明吸附过程为熵增加的可自发进行的吸热过程。（4）合成制备了磁性大孔树脂,研究其对血红素的吸附性能,并对吸附影响因素进行响应面法优化。优化结果表明,当反应温度在39℃、料液浓度为11 mg/L和反应时间为1.1 h时,磁性大孔树脂吸附血红素吸附量达到（0.5907±0.007）mg/g。（5）在不同温度（298 K、308 K、318 K）条件下,随着吸附时间的增大,磁性大孔树脂对血红素的吸附量也在增大,在吸附1.0 h后基本平衡。结果表明:温度在308 K时,吸附效果最好,平衡吸附量达到0.5268 mg/g。在反应动力学中,磁性大孔树脂吸附血红素的过程更加符合Lagergren准二级反应动力学模型,吸附温度升高时,吸附速率常数和平衡吸附量先增大后减小。在热力学中,磁性大孔树脂吸附血红素的等温吸附过程更加符合Temkin等温吸附模型,表明该吸附过程更加趋向于单分子层的化学吸附。在308 K时,磁性大孔树脂吸附血红素的饱和吸附量达0.9503 mg/g。有热力学结果可知,标准吉布斯自由能变ΔG°＜0,标准焓变ΔH°＞0,标准熵变ΔS°＞0,表明吸附过程为熵增加的可自发进行的吸热过程。（6）通过对比Al@CTS@Fe3O4、磁性大孔树脂和5种普通树脂材料吸附血红素的性能,得到Al@CTS@Fe3O4的吸附率最高,为95.03%。解吸对比实验得到Al@CTS@Fe3O4解吸率高于其余6种材料,解吸率为85.81%。材料稳定性实验中,通过重复吸附-解吸过程,7种材料对血红素吸附效果均处于下降状态,Al@CTS@Fe3O4对血红素的吸附率始终高于其他6种材料,重复5次后,Al@CTS@Fe3O4的吸附率仍然大于70%。该论文有图42幅,表27个,参考文献118篇。