ط کیتوسان نیز مورد بررسی قرار گرفته است[9]. ظرفیت جذب یون کادمیوم در این تحقیق برابر با mg5.93 به ازای gr1 کیتوسان در محدوده pH بین 4 تا 8.3 گزارش شده است. این میزان جذب در حضور اتیلن دی آمین تترااستیک اسید به میزان چشمگیری کاهش پیدا کرد. این امر به دلیل اتیلن دی آمین تترااستیک اسید و دیگر آمینو پلی کربوکسیلیک اسید های شناخته شده است که با یون‌های فلزات سنگین کمپلکس های بسیار پایدار تشکیل می دهند[10].
جیوه، مس، نیکل، روی، سرب و منگنز برخی دیگر از یون‌های فلزات سنگین هستند که در حال حاضر در غلظت های بالاتر از حد مجاز در محیط زیست قرار دارند. حذف این یون‌های فلزات سنگین از آب توسط محققان زیادی توسط کیتین و کیتوسان و مشتقات آنها مورد بررسی قرار گرفته است. مک کی5 و همکارانش جذب برخی از یون‌های فلزات سنگین توسط کیتوسان را مورد بررسی قرار دارند[11]. با انجام آزمایش‌ها مشخص شد که ظرفیت جذب کیتوسان برای جیوه، مس، نیکل و روی دو ظرفیتی به ترتیب برابر با mg815، mg222، mg164 وmg75 به ازای gr1 کیتوسان بود.
استفاده از تکه6 های کیتوسان در حذف یون مس دو ظرفیتی از آب مورد آزمایش قرار گرفته و گزارش شده است[12]. کیتوسان توانایی بسیار عالی جهت جذب یون مس در حدودmmol 1.8 تا mmol2.2 به ازایgr 1 پودر خشک را از خود نشان داد. همچنین ظرفیت جذب در حضور غلظت زیادی از یون‌های کلراید در محلول به شدت و با شیب بسیار زیادی افزایش می یابد. تغییرات pH محلول منجر به ایجاد رقابت جهت جذب یون مس توسط کیتوسان می شود. میزان بهینه جذب مس بر روی تکه های کیتوسان در حدود 6.0-5.4 گزارش شده است.
عملکرد منابع تجاری در دسترس کیتین، کیتوسان و کیتوسان دارای اتصال عرضی شده با بنزوکینون برای یون‌های فلزات سنگین مختلف مورد بررسی قرار گرفته است[13]. pH اولیه محلول فلزی به طور قابل توجهی تحت تاثیر ظرفیت جذب فلز قرار دارد. بیشترین مقادیر جذب فلزات با کیتوسان حل شده با غلظت gr/Lit 1و در pH برابر 4 و با غلظت اولیه فلزات برابر با mgr/Lit400 به ترتیب به میزان mg137، mg124، mg108و mg 58 به ازای 1g کیتوسان برای فلزات مس، کروم، روی و آرسنیک گزارش شده است.
حذف همزمان یون‌های فلزات مختلف(روی، مس، کادمیوم و سرب) با استفاده از تکه های کیتوسان تجاری در دسترس از محلولهای آبی و در شرایط فیزیکی و شیمیایی متغیر گزارش شده است[14]. نتایج به دست آمده نشان داد که میزان قابل توجهی از این یون‌های فلزی توسط کیتوسان جذب می‌شوند. تکه های کیتوسان حداکثر ظرفیت جذب را برای یون‌های مس به نمایش گذاشته اند. میزان جذب یون‌های فلزات سنگین با کیتوسان به صورت زیر کاهش یافته است:
مس>سرب>کادمیوم>روی
جذب این فلزات توسط کیتوسان به شدت به pH بستگی دارد. میزان جذب این یون‌ها توسط کیتوسان با افزایش pH از 4 به 7 افزایش یافت. این امر به قابل دسترس بودن بیشتر گروه‌های آمینی در pH های بالاتر نسبت داده شد. از سوی دیگر کاهش میزان جذب یون‌های فلزات سنگین را در pH اسیدی می‌توان به این امر نسبت داد که با کاهش pH، یون‌های فلزات سنگین که دارای بار مثبت هستند، برای جذب شدن بر روی گروه‌های نیتروژنی یا محل های فعال7 باید به رقابت با H3O+ بپردازند.
چندین تغییر شیمیایی توسط محققان برای افزایش میزان جذب دانه8 های کیتوسان با اتصالات عرضی انجام شده است[15]. در میان این آزمایش‌ها، آمینه کردن دانه های کیتوسان به وسیله واکنش شیمیایی با اتیلن دی آمین و کربو دی آمین سبب افزایش چشم گیر میزان جذب یون جیوه توسط این دانه ها شد. ظرفیت جذب دانه های آمینه شده کیتوسان در حدود mmol2.26 جیوه به ازای gr1کیتوسان خشک در pH برابر با 7 برآورد شد. شکل 5-2 طرح‌واره‌ای از واکنش شیمیایی کیتوسان با اتیلن دی آمین و کربو دی آمین را نمایش می دهد. این مقدار یکی از بالاترین ظرفیت های جذب در میان جاذب های زیستی می باشد. همچنین دانه های کیتوسان دارای ویژگی رقابتی بین جذب یون جیوه و هیدروژن می باشند که این رقابت با استفاده از مدل تعادل هم‌دما با موفقیت شبیه سازی شد.
شکل ‏2-5 ایجاد اتصالات عرضی و بررسی سازوکار ساختار پس از چند اصلاح:
(الف) سازوکار اتصال عرضی کیتوسان با استفاده از گلوتارآلدهید
(ب)سازوکار کربوکسیله کردن و آمینه کردن دانه های کیتوسان[15]
به منظور افزایش جذب یون کادمیوم توسط کیتوسان ،رورر9 و همکارانش آزمایش هایی را برای افزایش تخلخل دانه های کیتوسان با اضافه کردن محلول کیتوسان اسیدی به محلول سدیم هیدروکساید انجام دادند[16]. دانه های کیتوسان با استفاده از گلوتار آلدهید شبکه ای شده و سپس سرمایش خشک10 شدند. قطر ذرات به دست آمده بین mm1 تا mm3 تخمین زده شد. ذره های با قطر mm1 دارای سطح مقطع بیش از m^2/gr150 بوده و میزان متوسط اندازه منافذ آنها در حدود A^° 560 و غیرقابل حل در محلول‌های اسیدی با pH برابر با 2 بودند. جذب سطحی هم‌دما در ?25 و pH حدود 6.5 و محدود غلظت کادمیوم mg/Lit1690-1 انجام شد و بیشینه جذب برای ذرات با قطر mm3 و mm1 در حدود mg518 و mg188 کادمیوم به ازای gr1 دانه کیتوسان به دست آمد. این میزان جذب توسط یک سازوکار انسداد منافذ توضیح داده شد. کیتوسان متخلخل مزایای بسیار بیشتری را در مقایسه با کیتوسان تکه ای یا پودر شده از خود نشان داد. به طور مثال این نوع کیتوسان دارای سطح مقطع داخلی بالاتر بود و ایجاد اتصالات عرضی کردن دانه ها سبب غیر قابل حل شدن آنها در محلول‌های با pH پایین شد و درنتیجه قابلیت استفاده در محدوده بیشتری از pH را از خود به نمایش گذاشت. شکل 6-2 طرح‌واره‌ای از نحوه به دست آوردن دانه های متخلخل کیتوسان را نشان می دهد.
شکل ‏2-6 به دست آوردن دانه های کیتوسان در حمام سدیم هیدروکساید[16]
همچنین ریزنگار میکروسکوپ الکترونی روبشی شکل 7-2 با بزرگنمایی x30 وx500 جهت مشاهده تخلخل سطح دانه های کیتوسان ارائه شده است تا اثبات این ادعا صورت پذیرد.
شکل ‏2-7 تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی با بزرگنمایی به ترتیب 30 و 500 برابر[16]
یکی دیگر از راه‌حل‌ها برای افزایش میزان جذب یون‌های فلزات سنگین، سنتز کردن نانوکامپوزیت کیتوسان مغناطیسی بر اساس نانو ذرات عامل دار شده با آمین بود[17]. این نانوکامپوزیتها یک ابزار کارآمد، سریع و مناسب برای از بین بردن یون‌های سرب و مس و کادمیوم دو ظرفیتی را از خود به نمایش گذاشتند. این نانو کامپوزیت‌های مغناطیسی به‌عنوان یک جاذب قابل بازیافت جهت حذف یون های فلزات سنگین از آب و فاضلاب پیشنهادشده‌اند. شکل 8-2 طرح‌واره‌ای از نحوه آماده سازی نانو کامپوزیت‌های مغناطیسی کیتوسان را نمایش می دهد.
شکل ‏2-8 آماده سازی نانو کامپوزیت‌های مغناطیسی کیتوسان[17]