負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝：以殼聚糖為初始原料，先用單醛類物質(zhì)保護(hù)殼聚糖上的胺基，再用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)，得高胺基交聯(lián)殼聚糖，再將其與銅離子形成絡(luò)合物，最后用高嶺土對上述絡(luò)合后的高胺基交聯(lián)殼聚糖進(jìn)行負(fù)載，制備得負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料。本發(fā)明提供的負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，具有操作方法簡單，條件易于控制，生產(chǎn)成本低；成球性能優(yōu)良，粒度均勻，胺基含量高；環(huán)境友好，不易造成二次污染；同時(shí)對銅離子具有高的選擇性吸附能力。
【專利說明】
負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于吸附材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料及其制備工藝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)每年新增約60萬t鉻渣.處理率不足80%.大多數(shù)鉻渣的堆放和填埋都不符合危險(xiǎn)廢物安全處置要求，堆存于重要水源地和人口稠密地區(qū)，嚴(yán)重威脅了城市生態(tài)環(huán)境，被稱為“可怕的城市毒瘤”、“城市炸彈”。鉻渣的危害主要來自Cr(VI)，如不加處理長期堆放，其中的Cr ( VI)經(jīng)雨水淋濾將匯入地表徑流或滲入地下，污染地下水。
[0003] 天然材料由于在生物兼容性等方面具有優(yōu)異的特性而成為人們研究的熱點(diǎn)，多糖是其中一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域。殼聚糖是自然界中唯一大量存在的堿性天然多糖，其含量僅次于纖維素，具有優(yōu)良的生物親和性。但殼聚糖本身在酸性溶液中不穩(wěn)定，為提高殼聚糖的穩(wěn)定性，常用的方法是對殼聚糖進(jìn)行化學(xué)改性，但是改性大多是發(fā)生在殼聚糖的活性集團(tuán)氨基上，然而，胺基含量大幅度下降，導(dǎo)致的結(jié)果是殼聚糖的吸附量低，影響其作為吸附劑的使用。
[0004] 具有分子識別功能的高選擇性材料，一直受到人們的關(guān)注。分子印跡技術(shù)是當(dāng)前制備高選擇性材料的主要方法之一。依據(jù)此技術(shù)制備的分子印跡聚合物，由于對印跡分子的立體結(jié)構(gòu)具有“記憶”功能而表現(xiàn)預(yù)定、專一的識別性能，在分離科學(xué)、生物模擬科學(xué)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007](1)以殼聚糖為初始原料，先用單醛類物質(zhì)保護(hù)殼聚糖上的胺基，再用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)，得高胺基交聯(lián)殼聚糖；
[0008](2)以上述高胺基交聯(lián)殼聚糖為基礎(chǔ)，與銅離子形成絡(luò)合物；
[0009](3)用尚嶺土對上述絡(luò)合后的尚胺基交聯(lián)殼聚糖進(jìn)彳丁負(fù)載，制備得負(fù)載尚嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料。
[0010]所述方法進(jìn)一步包括:
[0011](1)用單醛類物質(zhì)與殼聚糖上的胺基反應(yīng)生成西佛堿保護(hù)胺基，形成微球，微球用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)，使交聯(lián)只發(fā)生在羥基上，交聯(lián)結(jié)束后，用稀酸脫去西佛堿，得到高胺基交聯(lián)殼聚糖。
[0012]⑵將高胺基交聯(lián)殼聚糖形成溶液，加入6.38g二水合氯化銅，磁力攪拌30min，超聲 40min ;
[0013](3)按0.03?0.06的質(zhì)量比向上述反應(yīng)體系中緩慢加入加入高嶺土，持續(xù)攪拌1 h，然后置于100°C烘箱中加熱干燥，研細(xì)，得負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料。
[0014]所述步驟(1)中的交聯(lián)在堿性條件下進(jìn)行，交聯(lián)溫度為30?80°C。
[0015]所述步驟⑴中在殼聚糖中加入致孔劑聚乙二醇。
[0016]所述步驟(1)中的致孔劑聚乙二醇的聚合度為400?6000,加入量為5?60克 /100克殼聚糖。
[0017]所述步驟(1)中的殼聚糖的脫乙酰度為98%。
[0018]所述步驟(1)中的殼聚糖的分子量為3.2X 104g/mol。
[0019]同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0020]本發(fā)明提供的負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，具有操作方法簡單，條件易于控制，生產(chǎn)成本低；成球性能優(yōu)良，粒度均勻，胺基含量高；環(huán)境友好，不易造成二次污染；同時(shí)對銅離子具有高的選擇性吸附能力。【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明實(shí)施方式主要提供負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，為便于很好的理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于此。
[0022]實(shí)施例一
[0023]殼聚糖lg溶于2% (V/V)地乙酸溶液(100ml)中，配成1% (W/W)的殼聚糖溶液。 采用反相懸浮法，加入油相分散介質(zhì)液體石蠟(l〇〇ml)。乳化劑SPAN 80幾滴。高速攪拌使體系呈乳液狀，維持?jǐn)嚢?0分鐘，加入甲醛或乙醛等單醛溶液(20ml)。攪拌0.5小時(shí)后， 乳液倒入大量的NaOH/乙醇(1: 1)的混合液中，攪拌0.5小時(shí)。靜止一段時(shí)間后，棄去油層和水層，反復(fù)洗滌，得到粒度較均勻的殼聚糖微球，控制溫度在40°C，將殼聚糖微球在 0.01M的環(huán)氧氯丙烷的堿性溶液中(PH= 10)交聯(lián)4小時(shí)，得到交聯(lián)殼聚糖微球。水洗數(shù)次，置于0.5M HC1中攪拌過夜脫去西佛堿。酸處理后的微球用5%氫氧化鈉溶液浸泡數(shù)小時(shí)后水洗至中性保存，得到高胺基交聯(lián)殼聚糖。將高胺基交聯(lián)殼聚糖形成溶液，加入6.38g 二水合氯化銅，磁力攪拌30min，超聲40min ;
[0024]按0.03的質(zhì)量比向上述反應(yīng)體系中緩慢加入高嶺土，持續(xù)攪拌1 h，調(diào)成糊狀，使之充分浸潤；將此糊狀物置于l〇〇°C烘箱中加熱干燥，研細(xì)，即可得負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料。
[0025]實(shí)施例二
[0026]殼聚糖5g溶于2% (V/V)地乙酸溶液(100ml)中，配成5% (W/W)的殼聚糖溶液。 采用反相懸浮法，加入油相分散介質(zhì)液體石蠟(l〇〇ml)。乳化劑SPAN 80幾滴。高速攪拌使體系呈乳液狀，維持?jǐn)嚢?0分鐘，加入甲醛或乙醛等單醛溶液(50ml)。攪拌8小時(shí)后，乳液倒入大量的NaOH/乙醇(1: 1)的混合液中，攪拌1小時(shí)。靜止一段時(shí)間后，棄去油層和水層，反復(fù)洗滌，得到粒度較均勻的殼聚糖微球，控制溫度在80 °C，將殼聚糖微球在0.06M 的環(huán)氧氯丙烷的堿性溶液中(PH= 10)交聯(lián)4小時(shí)，得到交聯(lián)殼聚糖微球。水洗數(shù)次，置于 0.5M HC1中攪拌過夜脫去西佛堿。酸處理后的微球用5%氫氧化鈉溶液浸泡數(shù)小時(shí)后水洗至中性保存，得到高胺基交聯(lián)殼聚糖。將高胺基交聯(lián)殼聚糖形成溶液，加入6.38g二水合氯化銅，磁力攪拌30min，超聲40min ;
[0027]按0.06的質(zhì)量比向上述反應(yīng)體系中緩慢加入高嶺土，持續(xù)攪拌1 h，調(diào)成糊狀，使之充分浸潤；將此糊狀物置于l〇〇°C烘箱中加熱干燥，研細(xì)，即可得負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料。
[0028] 本發(fā)明提供的負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，具有操作方法簡單，條件易于控制，生產(chǎn)成本低；成球性能優(yōu)良，粒度均勻，胺基含量高；環(huán)境友好，不易造成二次污染；同時(shí)對銅離子具有高的選擇性吸附能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，其特征在于:包括以下步驟:(1)以殼聚糖為初始原料，先用單醛類物質(zhì)保護(hù)殼聚糖上的胺基，再用環(huán)氧氯丙烷交 聯(lián)，得高胺基交聯(lián)殼聚糖；(2)以上述高胺基交聯(lián)殼聚糖為基礎(chǔ)，與銅離子形成絡(luò)合物；(3)用尚嶺土對上述絡(luò)合后的尚胺基交聯(lián)殼聚糖進(jìn)彳丁負(fù)載，制備得負(fù)載尚嶺土的尚胺 基殼聚糖吸附材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，其特征在 于:包括以下步驟:(1)用單醛類物質(zhì)與殼聚糖上的胺基反應(yīng)生成西佛堿保護(hù)胺基，形成微球，微球用環(huán)氧 氯丙烷交聯(lián)，使交聯(lián)只發(fā)生在羥基上，交聯(lián)結(jié)束后，用稀酸脫去西佛堿，得到高胺基交聯(lián)殼 聚糖；(2)將高胺基交聯(lián)殼聚糖形成溶液，加入6.38g二水合氯化銅，磁力攪拌30min，超聲 40min ；(3)按0.03?0.06的質(zhì)量比向上述反應(yīng)體系中緩慢加入加入高嶺土，持續(xù)攪拌lh，然 后置于100°C烘箱中加熱干燥，研細(xì)，得負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，其特征在 于:交聯(lián)在堿性條件下進(jìn)行，交聯(lián)溫度為30?80°C。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，其特征在 于:在殼聚糖中加入致孔劑聚乙二醇。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，其特征在 于:致孔劑聚乙二醇的聚合度為400?6000,加入量為5?60克/100克殼聚糖。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，其特征在 于:殼聚糖的脫乙酰度為98%。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述負(fù)載高嶺土的高胺基殼聚糖吸附材料的制備工藝，其特征在 于:殼聚糖的分子量為3.2X 104g/mol。
【文檔編號】B01J20/24GK106064066SQ201410571737
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2014年10月23日 公開號201410571737.9, CN 106064066 A, CN 106064066A, CN 201410571737, CN-A-106064066, CN106064066 A, CN106064066A, CN201410571737, CN201410571737.9
【發(fā)明人】魏宸
【申請人】西安以鏘電子科技有限責(zé)任公司