一种蛋白质基水凝胶吸附材料及其修复水土重金属污染的应用制造技术

技术编号:43882259 阅读:23 留言:0更新日期:2024-12-31 19:06
本发明专利技术公开了一种蛋白质基水凝胶吸附材料及其修复水土重金属污染的应用,通过将多糖掺杂到蛋白质水凝胶中制备出韧性好、孔隙率高、表面吸附官能团丰富的水凝胶吸附材料,其可以对重金属污染的水土进行有效吸附处理和高效回收,特别是对于重金属污染的土壤,通过将其涂覆在塑料载体膜上并将其覆盖在重金属污染的土壤上实现对污染土壤的原位修复,同时修复后移除薄膜彻底避免了二次溢出的风险。结果表明,本发明专利技术蛋白质基水凝胶吸附材料可实现对不同重金属的污染物的高效去除,经过不同的处理后,均可达到相应的农用土壤用地的控制水平。而且,处理后的土壤中没有观察到养分流失,也没有产生二次毒性产物,表明方法具有较高的可持续性和农业应用的可行性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于重金属污染处理,具体涉及一种蛋白质基水凝胶吸附材料,以及采用该吸附材料实现对重金属污染的废水和土壤修复。


技术介绍

1、重金属污染已日趋成为威胁全球的生态环境问题,因其具有滞后性、隐蔽性、表聚性、不可逆性和长期性等特点,特别是对于重金属污染土壤的修复早已成为改善生态系统的重点研究方向之一。目前,对于已污染土壤,许多研究者曾提出过包括利用超积累植物修复在内的多种生物、物理、化学修复手段,来降低土壤重金属含量。植物修复虽能彻底根除重金属的危害,从土壤中吸取并富集重金属,从而彻底降低了土壤重金属的含量,起到改善环境的作用,但耗时漫长,修复效益很低;而物理修复成本太高,较易造成土壤肥力的下降和作物生产力的减少。化学修复虽能规避两者弊端,但目前技术尚不成熟,化学修复剂修复效果并不稳定,一经外界环境变化,钝化的重金属很可能被活化,从而造成重金属的二次污染。

2、水凝胶是一种具有三维网状结构的高分子材料,能够在水体中迅速吸水溶胀,具有吸附容量高、吸附速度快等特点,常作为吸附材料使用。纤维素具有无毒性、可生物降解性,并且含有大量的反应位点,常被用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种蛋白质基水凝胶吸附材料,其特征在于:所述吸附材料是在蛋白质和交联剂交联过程中掺杂多糖化合物形成多糖掺杂的蛋白质基水凝胶,然后将形成的蛋白质基水凝胶在氧化剂或还原剂的诱导下使蛋白质相转变,增加水凝胶的韧性并进一步提高其吸附性能。

2.根据权利要求1所述的蛋白质基水凝胶吸附材料,其特征在于:该吸附材料由以下方法制备得到:将50~200mg/mL交联剂溶液、20~150mg/mL蛋白质溶液、5~80mg/mL多糖化合物溶液按体积比为1~10:1~10:1~10混合均匀,得到混合溶液;将所得混合溶液通过浇铸或刮膜或旋涂的方式制作成膜,或者将所得混合溶液淋涂或浸涂在塑料载体膜上...

【技术特征摘要】

1.一种蛋白质基水凝胶吸附材料,其特征在于:所述吸附材料是在蛋白质和交联剂交联过程中掺杂多糖化合物形成多糖掺杂的蛋白质基水凝胶,然后将形成的蛋白质基水凝胶在氧化剂或还原剂的诱导下使蛋白质相转变,增加水凝胶的韧性并进一步提高其吸附性能。

2.根据权利要求1所述的蛋白质基水凝胶吸附材料,其特征在于:该吸附材料由以下方法制备得到:将50~200mg/ml交联剂溶液、20~150mg/ml蛋白质溶液、5~80mg/ml多糖化合物溶液按体积比为1~10:1~10:1~10混合均匀,得到混合溶液;将所得混合溶液通过浇铸或刮膜或旋涂的方式制作成膜,或者将所得混合溶液淋涂或浸涂在塑料载体膜上,在温度5~70℃、湿度10%~90%条件下培养1分钟~1小时,然后将塑料载体膜浸泡在0.01~10mg/ml还原剂溶液或氧化剂溶液中1~30分钟,之后用超纯水将其漂洗后在室温下晾干,得到蛋白质基水凝胶吸附材料。

3.根据权利要求2所述的蛋白质基水凝胶吸附材料,其特征在于:该吸附材料由以下方法制备得到:将80~180mg/ml交联剂溶液、50~110mg/ml蛋白质溶液、10~50mg/ml多糖化合物溶液按体积比为1~5:1~5:1~5混合均匀,得到混合溶液;将所得混合溶液通过浇铸或刮膜或旋涂的方式制作成膜,或者将所得混合溶液淋涂或浸涂在塑料载体膜上,在温度10~35℃、湿度30%~60%条件下培养3分钟~30分钟,然后将塑料载体膜浸泡在0.1~5mg/ml还原剂溶液或氧化剂溶液中5~10分钟,之后用超纯水将其漂洗后在室温下晾干,得到蛋白质基水凝胶吸附材料。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的蛋白质基水凝胶吸附材料,其特征在于:所述交联剂选自琥珀酰胺酯基活化的聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乳酸羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚三亚甲基碳酸酯、端羟基聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸2-乙基己酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸3-磺酸丙酯中任意一种,交联剂的数均分子量2000~60000。

5.根据权利要求1~3任意一项所述的蛋白质基水凝胶吸附材料,其特征在:所述蛋白质选自动物源蛋白或植物源蛋白;

6.根据权利要求1~3任意一项所述的蛋白质基水凝胶吸附材料,其特征在于:所述蛋白质选自溶菌酶、牛血清白蛋白、人血清白蛋白、乳铁蛋白、乳清白蛋白、胰岛素、α-乳白蛋白、纤维蛋白原、β-乳球蛋白、aβ肽...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨鹏吴亚鸽
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:

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