一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球及其用途制造技术

本发明专利技术公开一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球及其用途，属于重金属吸附剂技术领域，藻酸钠/贻贝壳粉微球制备方法如下：1）取液体石蜡置于锥形瓶中，于水浴条件下加入乳化剂，搅拌至均匀后作物油相；2）以海藻酸钠配成水溶液，为水相，加入油相中搅拌，形成W/O型乳液，加入2~4wt%的CaCL2溶液和30~45wt%的改性贻贝壳粉溶液，低转速交联固化，加入石油醚搅拌，离心取沉淀物，用异丙醇洗涤，干燥得海藻酸钠/贻贝壳粉微球，本发明专利技术以海产品加工的副产物为原料，成本低，制备的微球分散性好，无微球粘连状况，粒径分布较窄，对重金属离子吸附性好，且吸附率高。

A sodium alginate / mussel shell powder microspheres and its application

The invention discloses a mussel shell powder alginate microsphere and its usage, which belongs to the technical field of heavy metal adsorbent, sodium alginate / mussel shell powder microsphere preparation method is as follows: 1) taking liquid paraffin in an Erlenmeyer flask, adding emulsifier in water bath under stirring until uniform after crop oil phase; 2) with sodium alginate water solution, water, stir in the oil phase, the formation of W/O type emulsion of mussel shell powder was modified into 2~4wt% CaCL2 solution and 30~45wt%, low speed curing, adding petroleum ether stirring, centrifugation precipitate, washing with isopropanol, sodium alginate / dried mussel shell powder microspheres, the invention to vice seafood processing products as raw materials, low cost, good dispersion of microspheres, microspheres without adhesion, particle size distribution is narrow, the adsorption of heavy metal ions is good, and the adsorption rate is high.

【技术实现步骤摘要】
一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球及其用途
本专利技术属于重金属吸附剂
，具体涉及一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球及其用途。
技术介绍
随着全球经济和社会的发展，环境污染日益严重，其中工业废水作为主要的环境污染源，是长期以来困扰世界各国的一大难题。工业废水中的重金属离子具有强烈的致癌、致畸、致突变效应，对人体健康和生态环境构成了严重的威胁，因此严格控制重金属废水的污染至关重要，传统的重金属废水处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、膜分离法等，这些方法通常存在投资大、能耗高、操作费用高、易产生二次污染等问题，应用受到限制。吸附法是利用吸附剂吸附水中的污染物，从而净化废水的方法，具有操作简单、快速有效的特点，得到广泛的应用，如何得到价格低廉、吸附能力强、吸附选择性高的吸附剂，已经成为研究开发的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种以海产品加工的副产物为原料，成本低，制备的微球分散性好，无微球粘连或成簇凝聚的现象，粒径分布较窄，吸附性优异的一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球。本专利技术的目的之二是提供一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球用于在于重金属离子吸附剂上的用途。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球制备方法如下：1）取液体石蜡置于锥形瓶中，于水浴条件下加入乳化剂，搅拌至均匀后作物油相；2）以海藻酸钠配成水溶液，为水相，加入油相中搅拌，形成W/O型乳液，加入2~4wt%的CaCL2溶液和30~45wt%的改性贻贝壳粉溶液，低转速交联固化，加入石油醚搅拌，离心取沉淀物，用异丙醇洗涤，干燥得海藻酸钠/贻贝壳粉微球，海藻酸钠具有明显的pH敏感性以及吸附性能，贻贝壳粉具有微纳结构，海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶，当有Ca2+、Sr2+等阳离子存在时，G单元上的Na+与二价阳离子发生离子交换反应，G单元堆积形成交联网络结构，从而形成水凝胶，上述步骤1、2中采用外部固化法所得的微球球径小，球体分布较均匀，球与球之间轮廓分明，成球状况良好，无微球成簇现象，且利用的原料均来自海产品的副产物，充分利用资源，将副产物进行高值化，微球制备成本低。优选的，步骤1中的乳化剂为司盘-80、吐温-80、烷基酚聚氧乙烯醚、失水山梨醇脂肪酸酯中的一种或多种，上述成分中的一种或多种组合后制成的乳化剂均可形成膜弹性大的致密复合膜，并且乳化剂中的成分不易游离到油相中，复合膜的稳定性优异。优选的，步骤2中改性贝壳粉的制备方法为：取过60-100目贻贝壳粉加入到浓度为2-4wt%的柠檬酸溶液和1-3wt%的聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液中并搅拌均匀，固液比为1:2-4，酸活化0.5-1.5h后得到酸活化贻贝壳粉液,将上述酸活化贻贝壳粉液在500℃-680℃下进行热活化，0.5-1h后取出得到热活化贻贝壳粉，将热活化贻贝壳粉粉碎过180-220目后得到改性贻贝壳粉，利用柠檬酸和聚乙烯吡咯烷酮溶液对贻贝壳份进行酸活化后并经过后续的热活化处理得到的改性贻贝壳粉可有效避免固化过程中氯化钙溶液引起微球成簇凝聚的现象，且改性贻贝壳粉具有多孔结构，取得到意想不到的非线性吸附效果，能使重金属离子更容易被制备的海藻酸钠/贻贝壳粉微球吸附。优选的，柠檬酸溶液处于0.1T至0.3T磁场下搅拌10-15min，且磁场方向平行于的搅拌方向；搅拌交换步骤采用的搅拌棒上具有电极，且搅拌容器上具有电极；搅拌棒于搅拌容器间的电压为0.3至0.4V，采用磁性环境结合弱电流调控交换环境，能使柠檬酸溶液对贻贝壳粉具有更好的酸活化效果，以增强改性后的贻贝壳粉的吸附效果，且工序成本低，效果好。优选的，步骤2中水油相的比例为1:0.95-1.03，采用上述水油相的比例利于乳化，制备的微球均呈圆球形，形态完整，粒径分布均匀，分散性好，无粘连情况出现。优选的，步骤2中的搅拌速度为480-550r/min，采用上述搅拌速度制备的海藻酸钠/贻贝壳粉微球球形好，均呈圆球形状，且球形完整，分散性好，无粘连现象。优选的，步骤2中海藻酸钠溶液质量分数为2%-5%，在水相中的海藻酸钠溶液采用上述质量分数所制备的微球球径小，球体分布较均匀，球与球之间轮廓分明，成球状况良好，无微球成簇现象。石油醚中含有1%-1.5%wt的烷基酚聚氧乙烯醚，提升了在搅拌过程中产物的沉降速度和沉降率，有利于最终藻酸钠/贻贝壳粉微球的得率及效果。一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球的用途，海藻酸钠/贻贝壳粉微球用于在于重金属离子吸附剂上的用途，海藻酸钠具有明显的pH敏感性以及吸附性能，贻贝壳粉具有微纳结构，有一定的吸附性能，利用的原料均来自海产品的副产物，充分利用资源，将副产物进行高值化，微球制备成本低，制备的海藻酸钠/贻贝壳粉微球容易吸附重金属离子，且吸附率高。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术的制备原料均来自海产品的副产物，充分利用资源，将副产物进行高值化，微球制备成本低；经过改性贻贝壳粉可有效避免固化过程中氯化钙溶液引起微球成簇凝聚的现象，且改性贻贝壳粉具有多孔结构，取得到意想不到的非线性吸附效果，能使重金属离子更容易被制备的海藻酸钠/贻贝壳粉微球吸附；制备的海藻酸钠/贻贝壳粉微球球径小，球体分布较均匀，球与球之间轮廓分明，成球状况良好，无微球成簇现象，微球容易吸附重金属离子，且吸附率高。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述：实施例1：一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球制备方法如下：1）取27重量份的液体石蜡置于300ml锥形瓶中，于38℃水浴条件下加入乳化剂，乳化剂为司盘-80和烷基酚聚氧乙烯醚两种混合物，搅拌至均匀后作物油相，搅拌速度为480-550r/min；2）以海藻酸钠配成水溶液为水相，海藻酸钠溶液质量分数为3%，加入油相中搅拌，水油相的比例为1:0.98，搅拌速度为520r/min，形成W/O型乳液，加入3wt%的CaCL2溶液和38wt%的改性贻贝壳粉溶液，低转速交联固化30min，加入11重量份的石油醚搅拌14min，石油醚中含有1%wt的烷基酚聚氧乙烯醚，5200r/min条件下离心9min取沉淀物，用异丙醇反复洗涤3次，于48℃下干燥得海藻酸钠/贻贝壳粉微球；改性贝壳粉的制备方法为：取过80目贻贝壳粉加入到浓度为3wt%的柠檬酸溶液和1wt%的聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液中并搅拌均匀，柠檬酸溶液处于0.1T至0.3T磁场下搅拌12min，且磁场方向平行于的搅拌方向；搅拌交换步骤采用的搅拌棒上具有电极，且搅拌容器上具有电极；搅拌棒于搅拌容器间的电压为0.3至0.4V，贻贝壳粉与混合溶液的固液比为1:3，酸活化1h后得到酸活化贻贝壳粉液,将上述酸活化贻贝壳粉液在570℃下进行热活化，0.6h后取出得到热活化贻贝壳粉，将热活化贻贝壳粉粉碎过200目后得到改性贻贝壳粉。一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球的用途，海藻酸钠/贻贝壳粉微球用于在于重金属离子吸附剂上的用途，海藻酸钠具有明显的pH敏感性以及吸附性能，贻贝壳粉具有微纳结构，有一定的吸附性能，利用的原料均来自海产品的副产物，充分利用资源，将副产物进行高值化，微球制备成本低，制备的海藻酸钠/贻贝壳粉微球容易吸附重金属离子，且吸附率高。实施例2：一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球优选制备方法如下：1）取27重量份的液体石蜡置于300ml锥形瓶中，于40℃水浴条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球，其特征在于：所述微球的制备方法如下：1）取液体石蜡置于锥形瓶中，于水浴条件下加入乳化剂，搅拌至均匀后作物油相；2）以海藻酸钠配成水溶液，为水相，加入油相中搅拌，形成W/O型乳液，加入2~4wt%的CaCL2溶液和30~45wt%的改性贻贝壳粉溶液，低转速交联固化，加入石油醚搅拌，离心取沉淀物，用异丙醇洗涤，干燥得海藻酸钠/贻贝壳粉微球。

【技术特征摘要】
1.一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球，其特征在于：所述微球的制备方法如下：1）取液体石蜡置于锥形瓶中，于水浴条件下加入乳化剂，搅拌至均匀后作物油相；2）以海藻酸钠配成水溶液，为水相，加入油相中搅拌，形成W/O型乳液，加入2~4wt%的CaCL2溶液和30~45wt%的改性贻贝壳粉溶液，低转速交联固化，加入石油醚搅拌，离心取沉淀物，用异丙醇洗涤，干燥得海藻酸钠/贻贝壳粉微球。2.根据权利要求1所述的一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球，其特征在于：所述步骤1中的乳化剂为司盘-80、吐温-80、辛苯昔醇中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种海藻酸钠/贻贝壳粉微球，其特征在于：所述步骤2中改性贝壳粉的制备方法为：取过60-100目贻贝壳粉加入到浓度为2-4wt%的柠檬酸溶液和1-3wt%的聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液中并搅拌均匀，固液比为1:2-4，酸活化0.5-1.5h后得到酸活化贻贝壳粉液,将上述酸活化贻贝壳粉液在500℃-680℃下进行热活化，0.5-1h后取出得到热活化贻贝壳粉，将热活化...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳小琨，王南，杨立业，郁迪，刘超，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33