一种用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂制备方法技术

一种用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂制备方法，涉及低价铁过硫酸盐活化剂制备技术领域。本发明专利技术利用溶剂直接液态还原的方法，制备分子筛13X负载的一种用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂。该活化剂可以有效的增加低价铁原子形成的活性中心，而且工艺简单，成本低，易于生产，取得的产品充氮保存。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低价铁过硫酸盐活化剂制备

技术介绍
已有的研究表明褐藻多糖硫酸脂，特别是低聚合度的褐藻多糖硫酸脂具有降血糖、抗凝血、抗肿瘤、抗血栓、抗氧化、抗炎、抑制重金属吸收、抑制HIV急慢性感染等多种作用。褐藻多糖硫酸脂来自于多种藻类。这些藻类在我国均有大量养殖，但在我国些藻类主要是当作碘的来源或者作为食品进行低值加工。重均分子量大的褐藻多糖硫酸脂，原料充足且容易提取，这些我国大量养殖的藻类中大都含有。但其聚合均一度不佳，且分子量巨大，导致作为药物或营养品使用时不仅在人体内溶解性和吸收性差，而且还有可能造成体内渗透压增加等危险。因此高聚的褐藻多糖硫酸脂在使用上受到了很大的限制，故产品销路往往不畅。重均分子量低的褐藻多糖硫酸脂作为药物和营养品使用可以克服高聚合态的不足，在市场具有很大的潜力且价格居高不下。低聚合度褐藻多糖硫酸脂在采用化学方法制备时主要利用过氧化氢、高氯酸氧化生产，产物纯化难度大，得率低，后续处理复杂。且化学法不易控制，容易出现过度氧化等现象。
技术实现思路
本专利技术的目在于制备一种分子筛13X负载的用于过硫酸盐降解高分子量褐藻多糖硫酸脂的低价铁活化剂，并将该活化剂应用于该反应过程中过硫酸盐的活化。本专利技术是通过以下技术方案实现的：1）将可溶性二价铁或三价铁盐与乙醇、水混合，制得含铁溶液；2）将含铁溶液与80-200目的13X介孔分子筛混合，经超声震荡30分钟后取得悬浊溶液；3）搅拌条件下，将悬浊溶液和硼氢化物水溶液混合进行反应；反应结束后取产物在氮气保护下滤得固相，并用蒸馏水及无水乙醇进行洗涤后经过干燥，取得用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂。本专利技术利用溶剂直接液态还原的方法，制备分子筛13X负载的一种用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂。该活化剂可以有效的增加低价铁原子形成的活性中心，而且工艺简单，成本低，易于生产。取得的产品充氮保存。采用过硫酸盐氧化法制备褐藻多糖硫酸脂在实验上可行的，可以通过热活化或低价铁活化来进行反应。热活化需要在较高的温度下进行，耗费能量较高，低价铁活化可以克服耗能高的不足。本专利技术有益效果：（1）合成的铁活化剂，分散性能良好，粒径均匀且可控，具有一定的抗氧化性。在反应中可以直接加以实用，且具有良好的活化效果；（2）铁活化剂合成路线简单，工艺过程控制容易，成品容易保存；（3）常温常压下进行生产制备过程，实用方便，利于扩大生产。进一步地，在铁离子浓度过低时形成的活性中心较少，不利于反应，铁离子浓度过大时会堵塞过多分子筛13X的介孔，造成活性下降。因此本专利技术所述含铁溶液中铁离子浓度优选为0.1～1.0mol/L。所述步骤2）中，考虑分子筛比表面，经过优选，以介孔分子筛与铁离子的质量比为10∶1的比例为佳，向含铁溶液中加入80-200目的13X介孔分子筛。所述步骤3）中，为保证吸附在分子筛表面的铁离子充分还原，将悬浊溶液以10.0～50.0ml/min的速度加入硼氢化物水溶液中。过慢反应时间太长，容易因搅拌不充分而造成表面还原态铁的不均匀分布。所述步骤3）中，硼氢化物浓度太低，会造成铁离子添加相对较多，还原不均，浓度过高则反之同样会造成还原不均，因此所述硼氢化物水溶液中硼氢化物浓度优选为0.1～1.0mol/L。所述步骤3）中，所述反应在反应体系的温度为25℃的条件下进行。该温度为室温，在此温度下反应，不需加热或降温，具有环保节能的效果。所述步骤3）中，所述硼氢化物为硼氢化钠或硼氢化钾。硼氢化钠与硼氢化钾是一般用于还原的硼氢化物，原料易得且反应条件容易控制。所述步骤3）中，干燥温度较低时，在时间上不经济。温度过高时，分子筛介孔易出现爆沸，造成铁离子的不均匀分布。故，所述干燥为在50℃～100℃环境温度下真空干燥，或在-40～-80℃条件下进行冷冻干燥。具体实施方式本专利技术通过以下具体实施范例，进一步阐述。应注意，这些实例仅用于说明本专利技术，而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术做部分改动或修改，例如：采用不同的分子筛、不同的还原剂、不同的制备温度等制备条件，这些等价形式同样落于本申请所附后权利要求书限定的范围。一、制备示例：实施例1：（1）以七水合硫酸亚铁为原料，加入由体积比为3∶1的乙醇和水组成的溶液中，使取得的含铁溶液中铁离子浓度达到1.0mol/L。（2）向含铁溶液中加入200目的13X介孔分子筛，使分子筛和铁离子的质量比为10:1，超声震荡30分钟，取得悬浊溶液。（3）配制浓度为0.5mol/L的硼氢化钠水溶液。（4）在悬浊溶液处于搅拌状态下，将悬浊溶液缓慢地转移入步骤硼氢化钠水溶液中。转移速度为10.0mL/min，反应过程温度为25℃。硼氢化物钠保持搅拌且应适度过量，以保证反应完全。（5）反应结束后，所得产物在氮气保护下进行过滤，并用蒸馏水及无水乙醇多次洗涤，取得固相。（6）将固相产物经过50℃真空干燥，即得到褐色颗粒即为可用于过硫酸盐降解高分子量褐藻多糖硫酸脂的低价铁活化剂。所得活化剂充氮保存。实施例2：（1）以可溶性硫酸铁为原料，加入由体积比为4∶1的乙醇和水组成的溶液中，使取得的含铁溶液中铁离子浓度达到0.1mol/L。（2）向含铁溶液中加入80目的13X介孔分子筛，使分子筛和铁离子的质量比为10:1，超声震荡30分钟，取得悬浊溶液。（3）配制浓度为1.0mol/L的硼氢化钠水溶液。（4）在悬浊溶液处于搅拌状态下，将悬浊溶液缓慢地转移入硼氢化钠水溶液中。转移速度为50.0mL/min，反应过程温度为25℃。硼氢化物保持搅拌且应适度过量，以保证反应完全。（5）反应结束后，所得产物在氮气保护下加压过滤，并用蒸馏水及无水乙醇多次洗涤，取得固相。（6）将固相产物经过100℃真空干燥，即得到褐色颗粒即为可用于过硫酸盐降解高分子量褐藻多糖硫酸脂的低价铁活化剂。所得活化剂充氮保存。实施例3：（1）以可溶性四水合氯化亚铁为原料，加入由体积比为5∶1的乙醇和水组成的溶液中，使取得的含铁溶液中铁离子浓度达到1.0mol/L。（2）向含铁溶液中加入200目的13X介孔分子筛，使分子筛和铁离子的质量比为10:1，超声震荡30分钟，取得悬浊溶液。（3）配制浓度为1.0mol/L的硼氢化钾水溶液。（4）在悬浊溶液处于搅拌状态下，将悬浊溶液缓慢地转移入硼氢化钾水溶液中。转移速度为30.0mL/min，反应过程温度为25℃。硼氢化钾保持搅拌且应适度过量，以保证反应完全。（5）反应结束后，所得产物在氮气保护下进行过滤，并用蒸馏水及无水乙醇多次洗涤，取得固相。（6）将固相产物经过-40～-80℃真空冷冻干燥，即得到褐色颗粒即为可用于过硫酸盐降解高分子量褐藻多糖硫酸脂的低价铁活化剂。所得活化剂充氮保存。二、采用本专利技术制备的活化剂的应用：以重均分子量为2300kDa的褐藻多糖硫酸脂作为原料进行降解为例，质量浓度为1.0%的褐藻多糖硫酸脂溶液，恒温30℃，快速搅拌，加入浓缩的过硫酸盐溶液（控制反应浓度为100mM），加入5g制备的活化剂，计时开始进行降解反应。30min后停止搅拌令反应停止，将所得溶液用截流分子量为2000Da的透析袋透析脱盐后，将透析液浓缩后，浓缩液经过低温低压干燥即可得到低分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将可溶性二价铁或三价铁盐与乙醇、水混合，制得含铁溶液；2）将含铁溶液与80‑200目的13X介孔分子筛混合，经超声震荡30分钟后取得悬浊溶液；3）搅拌条件下，将悬浊溶液和硼氢化物水溶液混合进行反应；反应结束后取产物在氮气保护下滤得固相，并用蒸馏水及无水乙醇进行洗涤后经过干燥，取得用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将可溶性二价铁或三价铁盐与乙醇、水混合，制得含铁溶液；2）将含铁溶液与80-200目的13X介孔分子筛混合，经超声震荡30分钟后取得悬浊溶液；3）搅拌条件下，将悬浊溶液和硼氢化物水溶液混合进行反应；反应结束后取产物在氮气保护下滤得固相，并用蒸馏水及无水乙醇进行洗涤后经过干燥，取得用于过硫酸盐降解褐藻多糖硫酸脂的铁活化剂。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述含铁溶液中铁离子浓度为0.1～1.0mol/L。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于所述步骤2）中，以介孔分子筛与铁离子的质量比为10∶1的比例，向含铁溶液中加入80-200目的13X介孔分子筛。4.根据权利要求1所述制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：董昆明，缪莉，靳翠丽，周晓见，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32