本发明专利技术公开了一种三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的制备方法，其特征在于，以色拉油为有机相，葡聚糖有水相，在室温下，水相喷雾到有机相中，搅拌反应1h，温度升至80±2℃，继续反应3~4h，冷却到室温，固液分离，迅速冷冻，冷冻干燥24 h，得到多孔磁性葡聚糖微球；然后，在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，甲醇：60~68%，环氧氯丙烷：5~10%，三聚氰胺：8~14%，溶解，多孔磁性葡聚糖微球：14~22%，各组分之和为百分之百，于50±2℃恒温、搅拌、回流反应2~3h，冷却后，分别用去离子水、甲醇洗涤、固液分离，干燥，得到三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球，该吸附剂对全氟辛酸具有很高的吸附容量，反复使用次数多，既成本低又绿色环保，同时具有磁性容易分离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生物吸附剂的制备方法的
，特别涉及一种三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的制备方法及对全氟辛酸(PFOA)吸附的应用技术。
技术介绍
天然高分子磁性微球是近些年发展起来并已广泛应用于生物医学、化学分离富集等领域的一种新型多功能材料，它兼具磁性粒子和高分子粒子的特性，可方便地从介质中分离，同时高分子上的活性基团经过修饰可以负载多种功能性分子，以提高吸附剂的选择性的特异功能，并由于其具有良好的生物相容性，从而可制备多功能磁性微球，在许多领域得到广泛的应用。多孔葡聚糖微球是一种具有三维网状结构的软性凝胶微球，具有比表面积大、良好的生物相容性、亲水性以及优异的酶可降解性等，通常可以用作药物的缓释载体、血液吸附剂等。目前制备多孔葡聚糖微球的方法有很多种，但大多数是通过添加致孔剂制备得到的，实验完成后添加的致孔剂需要从微球中提取出来而得到多孔结构，这样不仅使实验繁琐，而且如果致孔剂不能完全除去则对多孔微球的性能会产生一定的影响。本申请葡聚糖加纳米Fe3O4磁性微粒为水相，以植物油为有机相，环氧氯丙烷为交联剂，失水山梨糖醇脂肪酸酯为分散剂，采用冷冻干燥的方法，制备多孔磁性葡聚糖微球。然后在采用三聚氰胺进行改性。全氟辛酸（PFOA），或者称为“C8”，为一种人工合成的化学品，通常是用于生产高效能氟聚合物时所不可或缺的加工助剂。这些高效能氟聚合物可被广泛应用于航空航天科技、运输、电子行业，以及厨具（如不粘锅）等民生用品。从20世纪80年代早期开始，这种非挥发性全氟有机化合物在工业及民用领域的应用增长迅速。该类产品的大量使用使得其以各种途径进入到全球范围内的各种环境介质如土壤、水体、大气中，通过食物链的传递放大，目前在许多动物组织和人体中发下了PFOA的存在。因此PFOA已经成为一种重要的全球性污染物，它对环境污染的广度和深度超出人们预想，目前对于该问题的研究已经成为环境科学的研究热点。对于PFOA等全氟烷基类持久性污染物的治理技术目前研究甚少，因其极好的稳定性造成采用传统废水处理方法无法将其降解，还可能在处理过程中造成其前体的分解产生新的PFOA。处理含全氟类烷基化合物的有机废水，高级氧化技术也速手无策，强氧化性的羟基自由基也与PFOA等全氟类烷基化合物的反应速率极慢，另外，还有人采用光化学、活性炭吸附和纳滤膜等方法，处理效果都不是特别明显。赵德明等，研究了采用超声波降解全氟类烷基化合物（赵德明等，超声波降解全氟辛烷磺酸和全氟辛酸的动力学，化工学报，2011，62（2）：829~832），超声降解适用于高浓度的全氟污染物，对于微量的全氟污染物处理达不到理想效果。吸附分离除去环境水中存在的有机、无机污染物，已被认为是一种十分有效和常用的处理方法，采用吸附分离法除去水中的PFOA成为本领域技术人员关注问题。采用吸附分离除去PFOA报道很少。当进社会，水污染问题引起人们越来越多的关注。随着水污染问题的日益加重，制备针对性强、处理效果好、可重复利用的新材料已成为研究重点。多孔磁性葡聚糖微球是具有多孔性三度空间网状结构的高分子化合物，属于软性凝胶，其微孔能吸入大量溶剂，比表面积大，葡聚糖含有亲水性，还带有丰富的羟基等配位基、很容易进行化学改性，多孔磁性葡聚糖微球，即属于天然高分子，可以生物降解，来源丰富绿色环保，可反复使用，又具有磁性容易从介质中分离。它即具有无机材料的机械性能好的优点，又具有有机材料的所有优点，目前未见三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球制备吸附剂的报道。天然高分子材料被利用作为吸附剂具有可再生、可降解、环保友好、廉价等优点，是重要的生物资源。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的制备方法，获取的三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球吸附剂对水体系中PFOA的进行吸附分离。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤：（1）有机相配制：在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，色拉油：60~70%，环氧氯丙烷：20~30%，失水山梨糖醇脂肪酸酯：6~12%，各组分之和为百分之百，搅拌均匀，为有机相；（2）水相配制：在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，去离子水：56~64%，葡聚糖：28~32%，纳米Fe3O4磁性微粒：4~8%，氢氧化钠：2~5%，各组分之和为百分之百，超声分散，为水相；（3）多孔磁性葡聚糖微球的制备：在反应器中，在室温下，以2000转/min的速度搅拌下，将步骤（2）的水相喷雾到步骤（1）的有机相中，搅拌反应1h，温度升至80±2℃，继续反应3~4h，冷却到室温，固液分离，用去离子水充分洗涤，置于塑料容器中于-18℃迅速冷冻，取出后放入冷冻干燥箱内，冷冻干燥24 h，得到多孔磁性葡聚糖微球；（4）三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的制备，在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，甲醇：60~68%，环氧氯丙烷：5~10%，三聚氰胺：8~14%，溶解，多孔磁性葡聚糖微球：14~22%，各组分之和为百分之百，于50±2℃恒温、搅拌、回流反应2~3h，冷却后，分别用去离子水、甲醇洗涤、固液分离，干燥，得到三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球，所述的三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的粒径在20~80μm之间。在步骤（1）中所述色拉油为油菜籽色拉油、米糠色拉油、棉籽色拉油、葵花子色拉油和花生色拉油中的一种或几种混合。在步骤（2）中所述的纳米Fe3O4磁性微粒的粒径在80~120nm之间。步骤（2）的水相与步骤（1）的有机相的体积比为1：1。在步骤（4）中所述的三聚氰胺与多孔磁性葡聚糖微球质量比在1：1.2~1.5范围内为最优。本专利技术的另一目的是提供三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球吸附剂对水体系中对PFOA的吸附，特点为：将制备好的三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球吸附剂用去离子水浸泡2~3h，按静态法吸附。将制备好的三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球吸附剂用去离子水浸泡2~3h，按动态法吸附。本专利技术与现有技术比较，具有如下优点及有益效果：（1）本专利技术获得的三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球吸附剂具有良好的物理化学稳定性和优异的机械强度，吸附容量大，对PFOA的最大吸附容量达162.12 mg/g，耐磨可反复使用次数可达10次以上，吸附的速度快，吸附选择好，解吸性能好，能够在较宽的酸碱范围内使用。（2）本专利技术获得的三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球吸附剂既具有固相载体材料的优点，也解决了活性基团三聚氰胺应用到水环境中的流失问题。（3）稳定性好，是天然绿色产品，再生材料，废弃物可生物降解，具有磁性，容易从介质中分离出来。（4）合成的过程要求的条件容易控制，能耗低，操作简单，属于清洁生产工艺，易于工业化生产。具体实施方式实施例1（1）有机相配制：在反应器中，分别加入，色拉油：70mL，环氧氯丙烷：21 mL，失水山梨糖醇脂肪酸酯：10 mL，搅拌均匀，为有机相；（2）水相配制：在反应器中，分别加入，去离子水：60 mL，葡聚糖：30g，纳米Fe3O4磁性微粒：6g，氢氧化钠：4g，超声分散，为水相；（3）多孔磁性葡聚糖微球的制备：在反应器中，在室温下，以2000转/min的速度搅拌下，将步骤（2）的水相喷雾到步骤（本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤：（1）有机相配制：在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，色拉油：60~70%，环氧氯丙烷：20~30%，失水山梨糖醇脂肪酸酯：6~12%，各组分之和为百分之百，搅拌均匀，为有机相；（2）水相配制：在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，去离子水：56~64%，葡聚糖：28~32%，纳米Fe3O4磁性微粒：4~8%，氢氧化钠：2~5%，各组分之和为百分之百，超声分散，为水相；（3）多孔磁性葡聚糖微球的制备：在反应器中，在室温下，以2000转/min的速度搅拌下，将步骤（2）的水相喷雾到步骤（1）的有机相中，搅拌反应1h，温度升至80±2℃，继续反应3~4h，冷却到室温，固液分离，用去离子水充分洗涤，置于塑料容器中于‑18℃迅速冷冻，取出后放入冷冻干燥箱内，冷冻干燥24 h，得到多孔磁性葡聚糖微球；（4）三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的制备，在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，甲醇：60~68%，环氧氯丙烷：5~10%，三聚氰胺：8~14%，溶解，多孔磁性葡聚糖微球：14~22%，各组分之和为百分之百，于50±2℃恒温、搅拌、回流反应2~3h，冷却后，分别用去离子水、甲醇洗涤、固液分离，干燥，得到三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球，所述的三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的粒径在20~80μm之间。...
【技术特征摘要】
1.一种三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤：（1）有机相配制：在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，色拉油：60~70%，环氧氯丙烷：20~30%，失水山梨糖醇脂肪酸酯：6~12%，各组分之和为百分之百，搅拌均匀，为有机相；（2）水相配制：在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，去离子水：56~64%，葡聚糖：28~32%，纳米Fe3O4磁性微粒：4~8%，氢氧化钠：2~5%，各组分之和为百分之百，超声分散，为水相；（3）多孔磁性葡聚糖微球的制备：在反应器中，在室温下，以2000转/min的速度搅拌下，将步骤（2）的水相喷雾到步骤（1）的有机相中，搅拌反应1h，温度升至80±2℃，继续反应3~4h，冷却到室温，固液分离，用去离子水充分洗涤，置于塑料容器中于-18℃迅速冷冻，取出后放入冷冻干燥箱内，冷冻干燥24 h，得到多孔磁性葡聚糖微球；（4）三聚氰胺改性多孔磁性葡聚糖微球的制备，在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，甲醇：60~68%，环氧氯丙烷：5~10%，三聚氰胺：8~14%，溶解，多孔磁性葡聚糖微球：14~22%，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李慧芝，翟玉博，赵淑英，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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