【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海水提铀复合生物材料，具体涉及一种海藻酸钠/功能dna复合吸附材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来全球能源需求呈不断增长趋势，而核能具有高效、环保、用之不尽等优点，铀作为核电重要资源也越来越受到研究者关注。目前，铀的提取主要来源于陆地铀矿石，但是陆地矿资源日益匮乏，矿石价格不断上涨，生产规模无法扩大，导致铀产品成本逐渐高昂。此外，从矿石资源中提取金属对环境产生水污染和水枯竭、土壤破坏以及空气污染等环境影响。据测算，海水的铀储量达45亿吨，是陆地资源的数千倍(yuan y h,yu qh,wen j etal.ultrafast and highly selective uranium extraction from seawater byhydrogel-like spidroin-based protein fiber[j].angew chem int edit,2019,58:11785-11790.)，因此从海水中提取和利用铀资源备受全球研究人员关注。与矿石资源相比，海水中铀以铀酰离子(uo2+)形式赋存，其富集分离工艺能耗低、环境友好，具有较大的资源优势和环境优势。但是海水中uo2+浓度却极低(≈3ppb)，另外恶劣的海洋环境、大量的竞争性干扰离子、严重的生物污损等均是制约海水提铀进程顺利推进的关键因素，因此，研发经济、高效、绿色的海水提铀材料已经成为全球研究人员和科研工作者的研究热点。
2、dna类生物大分子与金属离子的结合作为一个长期存在的基础性研究课题，基于dna类的离子检测器
技术实现思路
1、为克服dna类生物材料作为吸附剂的局限，本专利技术提出一种海藻酸钠/功能dna复合吸附材料及其制备方法和用于海水中定向识别特异性高效吸附uo2+中的应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用技术方案：
3、一种海藻酸钠/功能dna复合吸附材料的制备方法，活化后功能dna与海藻酸钠复合以形成复合材料，其中，所述功能dna长度为80nt，5’端含-nh2；功能dna与海藻酸钠摩尔质量比为1:500-1：5000。
4、所述功能dna为:
5、39e:5′-nh2-tcacgtccatctctgcagtcgggtagttaaaccga ccttcagacatagtgagt-3′；
6、39sd:5′-actcactataggaagagatggacgtga-3′。
7、进一步的说，
8、步骤1：将基团活化剂和稳定剂加入到海藻酸钠溶液中，室温静置1-2小时，待用；
9、步骤2：将活化后功能dna溶液加入到步骤1所述混合物溶液中，以使功能dna结合到海藻酸基体上，得到海藻酸钠/功能dna复合吸附材料。
10、所述基团稳定剂为n-羟基丁二酰亚胺(nhs)、4-二甲氨基吡啶(dmap)；
11、所述活化剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(edc)、二环己基碳二亚胺(dcc)、二环己基碳二亚胺(dic)；
12、其中，稳定剂和基团活化剂之间摩尔质量比为1:1-1：2。
13、将海藻酸钠/功能dna复合吸附材料利用匀速进样器泵入交联溶液中，形成海藻酸钠/功能dna复合凝胶小球；将获得海藻酸钠/功能dna复合凝胶小球在交联溶液中浸泡过夜，而后清洗获得海藻酸钠/功能dna复合凝胶小球。
14、所述海藻酸钠溶液为粘度为50mpa.s海藻酸钠经水配置为浓度为2％，待用。
15、所述交联液为氯化钙、氯化镁或氯化铝；所述吸附材料利用匀速进样器，以为30ml/min的速度泵入交联溶液中。
16、一种所述的海藻酸钠/功能dna复合吸附材料，根据所述的方法制备的海藻酸钠/功能dna复合吸附材料，所述复合材料大小约为直径2mm左右的小球，湿润状态下外表圆润光滑。冻干后的小球表面呈现规则蜂窝状凹陷。
17、一种所述的海藻酸钠/功能dna复合吸附材料的应用，所述海藻酸钠/功能dna复合吸附材料在水体提铀中的应用。
18、本专利技术所具有的有益效果
19、本专利技术以含功能dna复合吸附材料作为海水提铀的目标材料，该复合材料中功能dna生物基材料与海藻酸钠材料通过共价键结合，结构稳固，展现出对铀酰离子具有多特异性结合位点的优势，并且其耐酸、耐碱性能良好，环境友好无污染，可以实现在天然海水等复杂环境中对uo2+的高效选择性吸附。具体优点如下：
20、(1)本专利技术所述海藻酸钠/功能dna复合吸附材料由对uo2+有特异选择性的功能dna链与具有良好生物相容性的天然高分子材料海藻酸钠组成。其中，功能dna赋予了其优异的uo2+选择性，可用于特异性高效吸附水溶液中的uo2+，降低了非特异性吸附概率；同时，海藻酸钠优异的水溶性和多离子结合位点有效提高了复合材料的吸附性能和强度，改善了纯dna材料吸附量低、强度较差等缺点。
21、(2)本专利技术所述海藻酸钠/功能dna复合吸附材料具有较好稳定性，在不同ph条件、不同温度下均具有良好的吸附性能，这增强了上述海藻酸钠/功能dna复合吸附材料在实际应用中的便利性，从而改善了纯dna吸附材料实际使用是稳定性较差的弊端。
22、(3)本专利技术中功能性dna固定方法为化学键合，结构稳定，不脱落、可循环利用。
23、(4)本专利技术制备海藻酸钠/功能dna复合吸附材料与其他现有铀吸附材料制备相比，步骤简单，反应条件温和，过程安全，不需要特定反应装置。
24、(5)本专利技术制备海藻酸钠/功能dna复合吸附材料与其他现有铀吸附材料制备相比，对v离子的抗干扰性更强，对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料的制备方法，其特征在于：活化后功能DNA与海藻酸钠复合以形成复合材料，其中，所述功能DNA长度为80nt，5’端含-NH2；功能DNA与海藻酸钠摩尔质量比为1:500-1：5000。
2.根据权利要求1所述的海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料的制备方法，其特征在于：所述功能DNA为:
3.根据权利要求1或2所述的海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料的制备方法，其特征在于：将海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料利用匀速进样器泵入交联溶液中，形成海藻酸钠/功能DNA复合凝胶小球；将获得海藻酸钠/功能DNA复合凝胶小球在交联溶液中浸泡过夜，而后清洗获得海藻酸钠/功能DNA复合凝胶小球。
6.根据权利要求3所述的海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料的制备方法，其特征在于：所述海藻酸钠溶液为粘度为50mpa.s海藻酸钠经水配置为浓度为2％，待用
7.根据权利要求5所述的海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料的制备方法，其特征在于：所述交联液为氯化钙、氯化镁或氯化铝；所述吸附材料利用匀速进样器，以为30ml/min的速度泵入交联溶液中。
8.一种权利要求1所述的海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料，其特征在于：根据权利要求1所述的方法制备的海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料。
9.一种权利要求8所述的海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料的应用，其特征在于：所述海藻酸钠/功能DNA复合吸附材料在水体提铀中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种海藻酸钠/功能dna复合吸附材料的制备方法，其特征在于：活化后功能dna与海藻酸钠复合以形成复合材料，其中，所述功能dna长度为80nt，5’端含-nh2；功能dna与海藻酸钠摩尔质量比为1:500-1：5000。
2.根据权利要求1所述的海藻酸钠/功能dna复合吸附材料的制备方法，其特征在于：所述功能dna为:
3.根据权利要求1或2所述的海藻酸钠/功能dna复合吸附材料的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的海藻酸钠/功能dna复合吸附材料的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的海藻酸钠/功能dna复合吸附材料的制备方法，其特征在于：将海藻酸钠/功能dna复合吸附材料利用匀速进样器泵入交联溶液中，形成海藻酸钠/功能dna复合凝胶小球；将获得海藻酸钠/功能dn...
【专利技术属性】
技术研发人员：法芸，张万圣，李飞，辛洋洋，刘艳丽，吴孟钦，古丽，席焱，赵吉合，刘会洲，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：
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