一种单宁酸强化壳聚糖改性高岭土除藻剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单宁酸强化壳聚糖改性高岭土除藻剂的制备方法，包括：1)取一定量的高岭土，用超纯水冲洗4

【技术实现步骤摘要】
一种单宁酸强化壳聚糖改性高岭土除藻剂的制备方法


[0001]本专利技术属于海洋环境保护领域，具体涉及一种单宁酸强化壳聚糖改性高岭土除藻剂的制 备方法。

技术介绍

[0002]有害藻华(HABs)频繁发生，已经成为全球重要的环境问题，上世纪八十年代末至今， 藻华发生的周期、类型、范围和持久性都在增加，严重影响区域的渔业资源、其它水生生物、 水资源、旅游业、生物景观和人类健康，甚至威胁到全球的生态系统平衡。
[0003]根据HABs的产生机理，国内外研究人员已经在HABs的控制领域进行了许多研究。目 前所有控制赤潮的管理方法可分为三大类：物理、化学和生物方法。但这些方法都存在一定 的缺陷，治理效果并不理想。例如物理方法中的粘体絮凝法需要较大的剂量才能起到抑制的 效果，这在一定程度上增加了操作的难度和成本的投入；一些化学方法如杀藻剂，在杀灭藻 类的同时，本身就存在潜在的危害，且化学品价格高昂，有时这些化学品可能与污染物反应， 极有可能引起其他次生灾害；一些生物学方法如投放摄食藻类的大型生物(鱼类)，但也存在 打破食物链的风险，破坏生态系统的稳定。因此如何将已有的技术进行有效耦合，充分发挥 各种技术的自身优势，开发一种集成、高效、环境友好型的抑藻方法一直是科研工作者的努 力目标。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一种单宁酸强化壳聚糖改性高岭土除藻的方法。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种单宁酸强化壳聚糖改性高岭土除藻剂的制备方法，包括以下步骤：r/>[0007]1)取高岭土，用超纯水冲洗4
‑
5次后放于烘箱中烘干，冷却研磨，过筛分选；
[0008]2)称取一定量壳聚糖置于烧杯中，加入稀盐酸溶液，超声使其充分溶解，得到壳聚糖溶 液，其中，所述稀盐酸的浓度为1wt％；
[0009]3)取步骤1)制备的高岭土加入步骤2)制备的壳聚糖溶液中，通过恒温磁力搅拌，使 之充分接触形成淤浆，然后静置、离心、烘干、冷却研磨，过筛后得到壳聚糖改性高岭土， 其中，高岭土与壳聚糖的质量比为1:10；
[0010]4)以海水为分散介质，分别制备单宁酸储备液和步骤3)所制备的壳聚糖改性高岭土的 悬浮液，其中，壳聚糖改性高岭土与单宁酸质量比为5：1。
[0011]步骤1)中，于60℃烘干；过120目筛分选。
[0012]步骤3)中，于60℃烘干；过200目筛分选。
[0013]使用时分别将单宁酸储备液和壳聚糖改性高岭土的悬浮液喷洒于赤潮水体表面，经24小 时自然沉降后，有效去除赤潮，其中，藻液中二者终浓度为0.3
‑
0.9g/L。
[0014]本专利技术利用壳聚糖在酸性条件下极易分解而质子化、带正电荷，从而吸附在带负电荷的 高岭土表面，使得改性高岭土带正电荷。通过带正电荷的改性高岭土与带负电荷的
藻细胞相 互作用，凝聚、沉降，达到去除效果；通过添加单宁酸储备液来抑制藻细胞的生长。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0016]1、本专利技术中所使用的改性高岭土来源广、制备简单，成本低廉且易于操作；
[0017]2、改性粘土和单宁酸的耦合使得藻类能够得到更彻底地抑制。
[0018]3、壳聚糖作为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，无毒无害；
[0019]4、单宁酸作为一种常见的天然多酚化合物，是安全无毒的抑菌剂，不会产生二次污染， 因此该方法是一种环境友好型方法。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的实施例1中壳聚糖改性高岭土的Zeta电位图；
[0021]图2为本专利技术的实施例1中壳聚糖改性高岭土的粒径分布图；
[0022]图3a、图3b分别为本专利技术的实施例1中，壳聚糖改性高岭土与单宁酸定量下不同质量 比时3小时和24小时的絮凝除藻效果图；
[0023]图4为本专利技术的实施例2中壳聚糖改性高岭土与单宁酸定比例下不同投加量絮凝除藻效 果随时间的变化图；
[0024]图5为除藻前后显微镜观察对比图；
[0025]图6为本专利技术的实施例3壳聚糖改性高岭土与单宁酸总剂量为0.9g/L时藻细胞数量随时 间的变化图；
具体实施方式
[0026]下面结合实施例和附图对本专利技术的技术方案进行说明。
[0027]以下实例中使用的小球藻，藻种来自中国科学院水生生物研究所，采用f/2培养基，在温 度(21
±
1)℃，光暗比L:D＝12:12的培养箱中培养。
[0028]实施例1
[0029]一种单宁酸强化壳聚糖改性高岭土除藻剂的制备方法，包括以下步骤：
[0030]1)取一定量的高岭土，用超纯水冲洗4
‑
5次后放于烘箱中烘干，冷却研磨，过筛(120 目)分选。
[0031]2)称取100mg壳聚糖置于烧杯中，加入浓度为1wt％的稀盐酸溶液定容至100mL，超声 使其充分溶解，得到壳聚糖溶液；
[0032]3)称取1000mg步骤1)制备的高岭土加入所述壳聚糖溶液中，通过恒温磁力搅拌6h， 使之充分接触形成淤浆，再静置12小时，通过离心、60℃烘干、冷却研磨，过200目筛后得 到壳聚糖改性高岭土。
[0033]未改性高岭土和上述壳聚糖改性高岭土的Zeta电位如图1所示，未改性高岭土的表面主 要带负电荷，而高岭土经过壳聚糖改性后，其表面全部带上正电荷，且Zeta电位大于+20mV 约占总数的51％。这说明，壳聚糖作为一种天然碱性多糖，自身很难分解，但酸性条件下极 易分解，从而质子化，带正电荷，吸附在带负电荷的高岭土表面，使得壳聚糖改性高岭土带 上正电荷。
[0034]上述壳聚糖改性高岭土与未改性高岭土的粒径分布如图2所示，未改性高岭土(K)
粒 径均值为50μm，而经过壳聚糖改性后的高岭土粒径均值为66μm，表明壳聚糖已附着在高 岭土上。
[0035]4)取生长稳定期的小球藻培养液，加入玻璃杯中，同时设置三个平行样。
[0036]5)在步骤3)得到的壳聚糖改性高岭土与单宁酸总量不变的条件下，以海水为分散介质， 按壳聚糖改性高岭土与单宁酸的质量比分别为1:1、1:3、1:5、3:1、5:1分别制备壳聚糖改性 高岭土的悬浮液和单宁酸储备液，超声混合15min后加入50mL比色管藻液中，上下颠倒使 之均匀分散，后静置，于3h、24h取上部藻液，测定样品的荧光值。
[0037]壳聚糖改性高岭土与单宁酸总量固定的情况下，壳聚糖改性高岭土与单宁酸不同质量比 时絮凝除藻效果如图3a、图3b所示，总体上，壳聚糖改性高岭土与单宁酸不同质量比对小 球藻的去除率随时间延长而不断提高；但不同比例去除效果存在较大差异，相比而言5：1去 除效果最好，24h去除率高达99％。
[0038]实施例2
[0039]在壳聚糖改性高岭土与单宁酸质量比为5：1的情况下，以海水为分散介质，制备壳聚糖 改性高岭土与单宁酸的总投加量为0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单宁酸强化壳聚糖改性高岭土除藻剂的制备方法，包括以下步骤：1)取高岭土，用超纯水冲洗4
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5次后放于烘箱中烘干，冷却研磨，过筛分选；2)称取一定量壳聚糖置于烧杯中，加入稀盐酸溶液，超声使其充分溶解，得到壳聚糖溶液，其中，所述稀盐酸的浓度为1wt％；3)取步骤1)制备的高岭土加入步骤2)制备的壳聚糖溶液中，通过恒温磁力搅拌，使之充分接触形成淤浆，然后静置、离心、烘干、冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄仁亮，王先锋，崔美，苏荣欣，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：