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【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
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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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
...【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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