一种三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球、制备方法及其在镉吸附和检测中的应用技术

本发明专利技术提供了一种三聚氰胺‑硫脲修饰大豆蛋白微球、制备方法及其在镉吸附和检测中的应用，属于镉吸附和检测技术领域，所述方法包括以下步骤：1)将大豆蛋白溶解于氢氧化钠溶液中后，与碳酸钠和氯化钠混合；2)将大豆蛋白溶液滴加至液体石蜡‑司盘80的混合液中后与戊二醛混合反应；3)对所述大豆蛋白微球进行乙醇洗涤、索氏提取、浸泡、水洗后，冷冻干燥；4)将获得的多孔大豆蛋白微球与乙醇溶液混合获得大豆蛋白乙醇混合液，依次将硫脲、三聚氰胺溶解于所述大豆蛋白乙醇混合液中后，与甲醛溶液反应，获得三聚氰胺‑硫脲修饰大豆蛋白微球。本发明专利技术所述方法，镉检出限为0.05ng/mL，线性范围为1.0～12.0ng/mL；成功应用于Cd

A melamine thiourea modified soybean protein microsphere, preparation method and its application in cadmium adsorption and detection

【技术实现步骤摘要】
一种三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球、制备方法及其在镉吸附和检测中的应用
本专利技术属于镉吸附和检测
，尤其涉及一种三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球、制备方法及其在镉吸附和检测中的应用。
技术介绍
随着环境保护意识的增强，重金属污染受到社会的广泛关注。其中，镉元素被列为影响肺、肝和肾的致癌物和致畸物(PyrzynskaK.J.Environ.Chem.Eng.,2019,7(1):1-9)。因此，痕量和超痕量镉的检测具有十分重要的现实意义。但实际样品中基体成分复杂、易对金属离子的直接测定产生干扰，对于浓度超低的重金属离子，通常在检测之前需对其进行富集分离预处理。常用的富集分离方法有化学沉淀、溶剂萃取、离子交换、吸附、膜过滤等(CarolinCF,KumarPS,SaravananA,JoshibaGJ,NaushadM.J.Environ.Chem.Eng.,2017,5(3):2782-2799；Rodriguez-NarvaezOM,Peralta-HernandezJM,GoonetillekeA,BandalaER.Chem.Eng.J.,2017,323:361-380)。其中吸附方法是常用且行之有效的手段之一。沸石类(TrgoM,UgrinaM,GattaGD.Appl.Surf.Sci.,2012,258(8):3667-3673；HuangY,ZengX,GuoL,LanJ,ZhangL,CaoD.Sep.Purif.Technol.,2018,194:462-469)、黏土(SdiriA,KhairyM,BouazizS,El-SaftyS.Appl.ClaySci.,2016,126:89-97)、改性硅胶(RadiS,AbiadCE,MouraNMM,FaustinoMAF,NevesMGPMS.J.Hazard.Mater.,2019,370:80-90；LiM,LiM,Feng,C,ZengQ.Appl.Surf.Sci.,2014,314:1063-1069；SuneeshAS,SyamalaKV,VenkatesanKA,AntonyMP,VasudevaRaoP.R..J.colloidInterfaceSci.,2015,438:55-60)、纳米复合材料(PirveysianM,GhiaciM.Appl.Surf.Sci.,2018,428:98-109；MaityJ,RaySK,Carbohydr.Polym.,2018,182:159-171；BoroumandJaziM,ArshadiM,AmiriMJ,GilA.,J.ColloidInterfaceSci.,2014,422:16-24；ZhaoZ,ZhangX,ZhouH,LiuG,KongM,WangG.MicroporousMesoporousMater.,2017,242:50-58)和活性炭材料(VukelicD,BoskovicN,AgarskiB,RadonicJ,BudakI,PapS,SekulicMT.J.Clean.Prod.,2018,174:1620-1628；WongS,NgadiN,InuwaIM,HassanO.J.Clean.Prod.,2018,175:361-375)等是重金属离子吸附的常用材料。大豆蛋白作为天然高分子可应用于重金属离子吸附，且大豆蛋白内部含有大量的羧基、氨基和巯基等活性基团，可通过改性(HwangDC,DamodaranS.J.Appl.Poly.Sci.,1996,64(5):891-901；LiuD,LiZ,LiW,ZhongZ,XuJ,RenJ,MaZ.Ind.Eng.Chem.Res.,2013,52(32):11036-11044)改善其对重金属离子的吸附选择性等性能。但是目前大豆蛋白吸附选择性差，吸附容量和富集系数低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种选择性好、吸附容量大、富集系数高的三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球、制备方法及其在镉吸附和检测中的应用；本专利技术以所述三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球为微柱填料，建立了分离富集-石墨炉原子吸收光谱测定Cd2+的方法，检出限为0.05ng/mL，线性范围为1.0～12.0ng/mL；所述方法成功应用于国标样品、鱿鱼和海水中Cd2+的分析。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术提供了一种三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球的制备方法，包括以下步骤：1)将大豆蛋白溶解于氢氧化钠溶液中后，与碳酸钠和氯化钠混合获得大豆蛋白溶液；2)将所述大豆蛋白溶液滴加至液体石蜡-司盘80的混合液中获得混悬液，将所述混悬液与戊二醛混合，调节pH值至8.8～9.2后，在85～95℃反应4.5～5.5h获得大豆蛋白微球；3)对所述大豆蛋白微球进行乙醇洗涤、索氏提取、浸泡、水洗后，冷冻干燥获得多孔大豆蛋白微球；4)将获得的多孔大豆蛋白微球与乙醇溶液混合获得大豆蛋白乙醇混合液，依次将硫脲、三聚氰胺溶解于所述大豆蛋白乙醇混合液中后，与甲醛溶液反应，获得三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球。优选的，步骤1)中所述氢氧化钠溶液的浓度为0.2～0.25mol/L；所述大豆蛋白与氢氧化钠溶液的质量体积比为4g:(40～50)mL。优选的，步骤1)中所述大豆蛋白、碳酸钠和氯化钠的质量比为4:(3.4～3.6):(3.9～4.1)。优选的，步骤2)中所述液体石蜡-司盘80的混合液中液体石蜡和司盘80的体积比为(120～130):3。优选的，步骤2)中所述大豆蛋白溶液滴加至液体石蜡-司盘80的混合液中后以280～320rpm的转速搅拌50～70min。优选的，步骤2)中所述混悬液与戊二醛的体积比为(170～175):10。优选的，步骤4)中所述多孔大豆蛋白微球溶液的浓度为6～10g/L。优选的，所述多孔大豆蛋白微球、硫脲和三聚氰胺的质量比为8:(12～14):(28～32)。本专利技术提供了所述的制备方法制备获得的三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球。本专利技术提供了所述的三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球在镉吸附和检测中的应用。本专利技术提供了一种利用所述的三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球进行镉吸附和检测的方法，包括以下步骤：S1)用三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球填充吸附柱；S2)将待测样品以0.6～5.4mL/min的流速上样；S3)用硝酸溶液洗脱吸附柱，收集洗脱液；S4)用石墨炉原子吸收光谱法测定洗脱液中镉浓度。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球，在多孔大豆蛋白微球表面修饰三聚氰胺-硫脲，能够实现Cd2+定量吸附，对Cd2+的吸附容量大，富集系数高，三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球对Cd2+的吸附性能优于未修饰的大豆蛋白微球；本专利技术提供的三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球经过100次吸附和解吸循环后，对Cd2+的吸附性能不发生改变。所述三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球对Cd本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将大豆蛋白溶解于氢氧化钠溶液中后，与碳酸钠和氯化钠混合获得大豆蛋白溶液；/n2)将所述大豆蛋白溶液滴加至液体石蜡-司盘80的混合液中获得混悬液，将所述混悬液与戊二醛混合，调节pH值至8.8～9.2后，在85～95℃反应4.5～5.5h获得大豆蛋白微球；/n3)对所述大豆蛋白微球进行乙醇洗涤、索氏提取、浸泡、水洗后，冷冻干燥获得多孔大豆蛋白微球；/n4)将获得的多孔大豆蛋白微球与乙醇溶液混合获得大豆蛋白乙醇混合液，依次将硫脲、三聚氰胺溶解于所述大豆蛋白乙醇混合液中后，与甲醛溶液反应，获得三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球。/n

【技术特征摘要】
1.一种三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将大豆蛋白溶解于氢氧化钠溶液中后，与碳酸钠和氯化钠混合获得大豆蛋白溶液；
2)将所述大豆蛋白溶液滴加至液体石蜡-司盘80的混合液中获得混悬液，将所述混悬液与戊二醛混合，调节pH值至8.8～9.2后，在85～95℃反应4.5～5.5h获得大豆蛋白微球；
3)对所述大豆蛋白微球进行乙醇洗涤、索氏提取、浸泡、水洗后，冷冻干燥获得多孔大豆蛋白微球；
4)将获得的多孔大豆蛋白微球与乙醇溶液混合获得大豆蛋白乙醇混合液，依次将硫脲、三聚氰胺溶解于所述大豆蛋白乙醇混合液中后，与甲醛溶液反应，获得三聚氰胺-硫脲修饰大豆蛋白微球。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述氢氧化钠溶液的浓度为0.2～0.25mol/L；所述大豆蛋白与氢氧化钠溶液的质量体积比为4g:(40～50)mL。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述大豆蛋白、碳酸钠和氯化钠的质量比为4:(3.4～3.6):(3.9～4.1)。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述液体石蜡-司盘80的混合液中液体石蜡和司盘80的体积比为(120～130)：3。

【专利技术属性】
技术研发人员：吴雄志，魏根胜，庞晓霞，胡存杰，金文英，梁俊烨，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45