【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子水凝胶，尤其涉及β-乳球蛋白水凝胶及其制备方法和β-乳球蛋白气凝胶及其制备方法与应用。
技术介绍
1、水污染是由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，进而污染自然环境的现象，含有有机污染物的污染水具有持久性、流动性和环境积累性等特点，已经成为危害人类健康和生态环境的严重风险。
2、近年来，人们已经研究并开发出多种不同类型的吸附材料。但是，考虑到吸附材料的形态、成本、操作、吸附量、生物安全性和可重复使用性等因素，每种吸附材料都有其局限性和缺点，在实际应用方面都存在一定的短板。例如，活性炭滤料常用于固定床、滤池、过滤罐等净水设备，其存在投入成本高、吸附容量有限、饱和的活性炭处置困难等问题；水处理膜利用生物膜的物质分离作用去除水中的杂质，然而水处理膜的使用寿命短，针对性较强，适用性不足，使用效果不稳定，难以回收利用；絮凝剂能够将废水中的悬浮物聚集和沉淀形成絮凝体，从而方便后续的固液分离处理，提高悬浮物的去除效率，但成本高、操作要求高以及产生副产物等缺点限制了其经济性和适用性；由生物材料构建的水凝胶具有大孔结构、高表面积和优良的稳定性，但其力学性能较差，在回收和再生利用方面同样存在一定的困难。
3、因此，开发新型的低成本、高吸附量、无二次污染且能够多次重复使用的吸附材料具有广阔的应用前景和必要性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供β-乳球蛋白水凝胶及其制备方法和β-乳球蛋白气凝胶及其制备方法与应用，以解决现有技术中水污染吸附材料开发成
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种β-乳球蛋白水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将β-乳球蛋白粉末与水混合，得到混合物，调节所述混合物的ph至6～8，过滤，取滤液与甲基丙烯酸缩水甘油酯混合反应2～4h，得到溶液a；
5、(2)将步骤(1)所述的溶液a透析3～7d，将透析液干燥，得到甲基丙烯酸化β-乳球蛋白粉末；
6、(3)将步骤(2)所述的甲基丙烯酸化β-乳球蛋白粉末溶于水，得到溶液b，调节所述溶液b的ph至1.5～2.5，加热4～8h，得到溶液c，调节所述溶液c的ph至6～8，得到甲基丙烯酸化β-乳球蛋白液；
7、(4)将步骤(3)所述的甲基丙烯酸化β-乳球蛋白液与苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸锂混合，加热20～40min，得到溶液d；
8、(5)紫外光照射步骤(4)所述的溶液d，得到β-乳球蛋白水凝胶。
9、优选的，步骤(1)所述β-乳球蛋白粉末与水混合的质量体积比为2～6g:50～100ml；
10、甲基丙烯酸缩水甘油酯与滤液混合的体积比为5～15:50～100；
11、所述混合反应的温度为40～50℃。
12、优选的，步骤(2)所述透析为透析袋透析；所述透析袋的截留分子量为8000～14000da；所述透析的温度为2～6℃；
13、所述干燥为真空冷冻干燥，所述干燥的温度为-80～-60℃，干燥的时间为8～16h。
14、优选的，步骤(3)所述甲基丙烯酸化β-乳球蛋白粉末与水混合的质量体积比为2～4g:50～60ml；
15、步骤(3)所述加热的温度为85～100℃。
16、优选的，步骤(4)中所述苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸锂与甲基丙烯酸化β-乳球蛋白液混合的质量体积比为0.1～0.5g:100ml；
17、步骤(4)所述加热的温度为50～80℃。
18、优选的，步骤(5)中所述紫外光的强度为100～300mw/cm2，紫外光的波长为365nm，所述照射的时间为1～5min。
19、本专利技术还提供了所述的制备方法制备得到的β-乳球蛋白水凝胶。
20、本专利技术还提供了一种β-乳球蛋白气凝胶，包括β-乳球蛋白水凝胶和cacl2溶液；
21、所述β-乳球蛋白水凝胶为所述的β-乳球蛋白水凝胶；
22、所述β-乳球蛋白水凝胶与cacl2溶液的体积比为1～3:3～10；
23、所述cacl2溶液的初始浓度为100～300mmol/l。
24、本专利技术还提供了一种β-乳球蛋白气凝胶的制备方法，所述制备方法为将所述的β-乳球蛋白水凝胶用cacl2溶液浸泡，冷冻、干燥，得到β-乳球蛋白气凝胶；
25、所述浸泡的时间为0～18h；
26、所述冷冻的温度为-30～-10℃，冷冻的时间为8～16h；
27、所述干燥为真空冷冻干燥，所述干燥的温度为-80～-60℃，干燥的时间为8～16h。
28、本专利技术还提供了所述的β-乳球蛋白气凝胶或所述的制备方法制备得到的β-乳球蛋白气凝胶在吸附水体污染物中的应用。
29、本专利技术具有如下技术效果和优点：
30、(1)本专利技术的制备方法简单、廉价、高效、可持续，各反应阶段的中间产物易于控制，具有凝胶时间短、凝胶过程耗能低、产品性能稳定、易于大规模制备等优点；
31、(2)本专利技术的β-乳球蛋白水凝胶能够与3d打印、微流控等现有技术结合，从而制备出多种尺度和形态的水凝胶，并应用于药物递送与缓释、组织修复材料、体内毒素清除等领域；
32、(3)本申请制备β-乳球蛋白气凝胶的原料是来源于牛奶的β-乳球蛋白，其来源广泛、成本低廉，制备的β-乳球蛋白气凝胶具有良好的生物相容性和生物安全性；
33、(4)采用钙离子溶液浸泡能够通过提高β-乳球蛋白水凝胶的力学性能，最终有效提高β-乳球蛋白气凝胶的吸附性能；
34、(5)本申请的β-乳球蛋白气凝胶含有丰富的氨基酸，具有比表面积高、孔隙率高、力学性能优异、吸附效率稳定、吸附性能强等特点，能够稳定、重复且高效的吸附水体污染物，且吸附过程无需使用外部压力或诱导流动。
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1.一种β-乳球蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述β-乳球蛋白粉末与水混合的质量体积比为2～6g:50～100mL；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述透析为透析袋透析；所述透析袋的截留分子量为8000～14000Da；所述透析的温度为2～6℃；
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述甲基丙烯酸化β-乳球蛋白粉末与水混合的质量体积比为2～4g:50～60mL；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸锂与甲基丙烯酸化β-乳球蛋白液混合的质量体积比为0.1～0.5g:100mL；
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述紫外光的强度为100～300mW/cm2，紫外光的波长为365nm，所述照射的时间为1～5min。
7.权利要求1～6任一项所述的制备方法制备得到的β-乳球蛋白水凝胶。
8.一种β
9.一种β-乳球蛋白气凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将权利要求7所述的β-乳球蛋白水凝胶用CaCl2溶液浸泡，冷冻、干燥，得到β-乳球蛋白气凝胶；
10.权利要求8所述的β-乳球蛋白气凝胶或权利要求9所述的制备方法制备得到的β-乳球蛋白气凝胶在吸附水体污染物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种β-乳球蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述β-乳球蛋白粉末与水混合的质量体积比为2～6g:50～100ml；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述透析为透析袋透析；所述透析袋的截留分子量为8000～14000da；所述透析的温度为2～6℃；
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述甲基丙烯酸化β-乳球蛋白粉末与水混合的质量体积比为2～4g:50～60ml；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸锂与甲基丙烯酸化β-乳球蛋白液混合的质量体积比为0...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晋，石欢欢，龚敏，陈丽丹，余鹏，王赟，胡祖权，曾柱，
申请(专利权)人：贵州医科大学，
类型：发明
国别省市：
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