System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种D-A型氮化碳、其壳聚糖复合微球及在黄曲霉毒素降解中的应用制造技术_技高网

一种D-A型氮化碳、其壳聚糖复合微球及在黄曲霉毒素降解中的应用制造技术

技术编号:40562170 阅读:8 留言:0更新日期:2024-03-05 19:25
本发明专利技术公开了一种D‑A型氮化碳、其壳聚糖复合微球及在黄曲霉毒素降解中的应用,属于材料技术领域。本发明专利技术所述D‑A型氮化碳由如下方法制备而成:将双氰胺和三氨基嘧啶加入水中,混合均匀,除水;然后将固体混合物研磨,高温反应;待反应结束后冷却至室温,获得D‑A型氮化碳。该D‑A型氮化碳对黄曲霉毒素具有优异的降解脱毒效果。同时,本发明专利技术还将D‑A型氮化碳固定在壳聚糖球体中,开发了一种可漂浮的光催化反应体系,该体系能够充分吸收光,连续接受O<subgt;2</subgt;,并具有可回收性能。可漂浮的光催化剂具有更高的光吸收和利用率、易于吸收气相反应物以及与污染物的良好接触,可以显著提高D‑A型氮化碳本身的光催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料,具体涉及一种d-a型氮化碳、其壳聚糖复合微球及在黄曲霉毒素降解中的应用。


技术介绍

1、黄曲霉毒素b1(aflatoxin b1,afb1)是由曲霉属真菌产生的次级代谢产物,是一种强致癌的物质,可引起肝癌、基因突变、免疫紊乱等,毒性是砒霜的68倍,并且广泛分布于大豆、花生、玉米等粮食及其制品中。在加工过程中产生的废水中也存在afb1,并且会通过富集作用对环境和人类造成危害。

2、传统的降解afb1的方法主要包括物理、化学和生物方法。目前,常用的物理方法主要是利用紫外、电子束和微波等,但是这些方法需要的设备成本高、能耗大、穿透性差。生物方法是通过微生物代谢产生的酶或抗氧化剂来破坏毒素,但是由于该方法存在成本较高、难回收利用、容易变性失活等缺点,限制了其在实际生产过程中的应用。化学方法主要有碱处理和氧化剂处理两种方法,通过加入氨气和铵盐等碱性试剂或臭氧、次氯酸钠等强氧化剂破坏afb1的化学键而达到脱毒效果。然而,传统的化学法试剂消耗量大、具有强氧化性或腐蚀性,若操作不当会对操作人员造成伤害,同时造成二次污染。因此,迫切需要开发一种高效、低成本、绿色的方法来降解afb1。

3、光催化技术已被公认为是降解有机污染物的一种有前途的方法,其核心是光催化材料的开发与设计。现有的光催化剂较多,例如tio2和zno等。然而,大多数催化剂具有有限的光响应范围。因此,具有可见光范围响应的二维共轭聚合物石墨氮化碳(g-c3n4)引起了人们的广泛关注。g-c3n4具有环境友好、经济高效、反应条件温和等优点,被认为是一种很有前途的光催化剂。然而,光催化效率受到光生电荷复合效率高和光吸收不足等因素的限制,因此,提供一种光催化效率高的氮化碳材料,旨在绿色高效地解决afb1的降解问题,具有实际意义。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种d-a型g-c3n4的制备方法,包括如下步骤:

2、将双氰胺和三氨基嘧啶加入水中,混合均匀,除水;然后将固体混合物研磨,高温反应;待反应结束后冷却至室温,获得d-a型g-c3n4。

3、上述制备方法中,双氰胺和三氨基嘧啶的质量比选自300:5~300:20;优选为300:7。

4、上述制备方法中,可采用如下方式除水:将混合物溶液置于75~85℃条件下加热以使水分蒸发。

5、上述制备方法中,高温反应的条件选自:以2~20℃/min的加热速率加热至500~650℃,并在该高温下维持2~6h;优选为:以15℃/min的加热速率加热至550℃,并在该高温下维持4h。

6、本专利技术提供了由上述方法制备的d-a型g-c3n4。

7、本专利技术提供了上述d-a型g-c3n4在降解和/或脱除黄曲霉毒素中的应用。所述黄曲霉毒素优选为黄曲霉毒素b1。

8、本专利技术提供了一种固定有上述d-a型g-c3n4的壳聚糖复合微球的制备方法,包括如下步骤:

9、将壳聚糖溶解于冰醋酸溶液中,加入d-a型g-c3n4,搅拌均匀,然后将混合物溶液逐滴加入到naoh溶液中,获得壳聚糖复合微球。

10、上述制备方法,旨在将d-a型g-c3n4固定在壳聚糖球体中,制备一种可漂浮的光催化反应体系,以促使d-a型g-c3n4具有更高的光吸收和利用率、易于吸收气相反应物以及与污染物的良好接触,从而提高其光催化活性,并实现回收再利用。因此,上述制备方法以将d-a型g-c3n4固定在壳聚糖微球中为目的,而壳聚糖以及d-a型g-c3n4的使用量则可以根据实际需求进行拟定。

11、上述制备方法中,所述冰醋酸溶液的浓度选自2~4%;优选为3%。所述naoh溶液的浓度选自0.3~0.7mol/l;优选为0.5mol/l。

12、本专利技术提供了由上述方法制备的固定有d-a型g-c3n4的壳聚糖复合微球。

13、本专利技术的有益效果为:

14、本专利技术基于分子掺杂方法设计供体-受体(d-a)共轭聚合物g-c3n4,为提高光催化活性提供一种有前途的策略。在g-c3n4的基本框架中引入共轭有机部分,可扩大光吸收并形成可调谐的能带结构。此外,d-a构象将光生电子从供体单元驱动到受体单元,同时空穴保留在供体上。在供体和受体单元之间形成分子内电荷转移(ict)。因此,d-a型共轭g-c3n4的构建有效地促进了光生载流子的分离和透射,扩大了光吸收,并使材料表现出高的光催化活性。具体地,本专利技术是通过双氰胺和三氨基嘧啶的一步热聚合制备了d-a型g-c3n4。该d-a型g-c3n4对黄曲霉毒素具有优异的降解脱毒效果。同时,本专利技术还将d-a型g-c3n4固定在壳聚糖球体中,开发了一种可漂浮的光催化反应体系,该体系能够充分吸收光,连续接受o2,并具有可回收性能。可漂浮的光催化剂具有更高的光吸收和利用率、易于吸收气相反应物以及与污染物的良好接触,可以显著提高光催化活性。

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【技术保护点】

1.一种D-A型g-C3N4的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,双氰胺和三氨基嘧啶的质量比选自300:5~300:20。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,采用如下方式除水:将混合物溶液置于75~85℃条件下加热以使水分蒸发。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,高温反应的条件选自:以2~20℃/min的加热速率加热至500~650℃,并在该高温下维持2~6h。

5.权利要求1~4任一项所述方法制备的D-A型g-C3N4。

6.权利要求5所述D-A型g-C3N4在降解和/或脱除黄曲霉毒素中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述黄曲霉毒素为黄曲霉毒素B1。

8.一种固定有D-A型g-C3N4的壳聚糖复合微球的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述冰醋酸溶液的浓度选自2~4%;所述NaOH溶液的浓度选自0.3~0.7mol/L。

10.权利要求8或9所述方法制备的固定有D-A型g-C3N4的壳聚糖复合微球。

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【技术特征摘要】

1.一种d-a型g-c3n4的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,双氰胺和三氨基嘧啶的质量比选自300:5~300:20。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,采用如下方式除水:将混合物溶液置于75~85℃条件下加热以使水分蒸发。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,高温反应的条件选自:以2~20℃/min的加热速率加热至500~650℃,并在该高温下维持2~6h。

5.权利要求1~4任一项所述方法制备的d-a型...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨庆利马永超孙杰邢福国刘萍朱英莲侯秀丹吕良涛赵海燕李兆杰赵方圆
申请(专利权)人:青岛农业大学
类型:发明
国别省市:

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