[发明专利]一种负载二氧化钛的壳聚糖分子印迹吸附剂的制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属于水处理吸附光催化技术领域，尤其涉及在分子印迹技术处理后得到负载二氧化钛的壳聚糖分子印迹吸附剂的制备方法，以及该方法得到的表面具有光催化性能的新型可再生吸附剂。

背景技术

全氟化合物(PFCs)具有疏水疏油性等非常独特的物理化学性质,被广泛的应用于工业、商业和个人消费品中。全氟化合物的稳定性很强,具有抗酸、抗碱、抗氧化剂和抗还原剂的能力,一般能耐受住水解、光解、生物降解等。此外,全氟化合物(如PFOA和PFOS等)可以通过食物链积累,影响生物的细胞膜特性、过氧化物酶体增殖、内分泌功能、后天发育、生殖能力、脂类代谢和酶活性等。由此可见,全氟化合物属于PBT类物质,即具有持久性、生物积累性和毒性。

甲壳素在自然界中广泛存在于节肢动物、软体动物、环节动物、原生动物、腔肠动物、海藻及真菌等生物体中,是地球上产量仅次于纤维素的第二大可再生资源。壳聚糖（chitosan, 聚-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖）是由甲壳素经过脱乙酰化反应得到的一种天然高分子聚合物，一般而言，N—乙酰基脱 55%以上的就可以称之为壳聚糖。

随着纳米技术的发展，利用纳米半导体的光催化特性作为一种新的污染物降解技术得到了全世界的重视。在目前广泛研究的半导体光催化剂中，纳米TiO₂光催化材料是最有应用潜力的光催化剂。TiO₂光催化氧化作为一种高级氧化技术具有如下优点：①降解速度快；②反应条件温和；③降解无选择性；④污染物矿化彻底；⑤有望利用太阳能。分子印迹技术合成的聚合物具有特异的分子识别能力，已广泛用于色谱分离、固相萃取、仿生传感、仿酶催化、吸附与膜分离等领域。

如果能够将它们特异的分子识别能力与光催化降解技术相结合，应该能够解决目标污染物的选择性光催化降解。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种硅酸根电迁移法制备密实混凝土的方法，该法显著提升了混凝土的耐久性，且克服了混凝土在早龄期由于自收缩增大造成开裂问题。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种负载二氧化钛的壳聚糖分子印迹吸附剂的制备方法，包括以下步骤：a、在壳聚糖溶液中加入二氧化钛光触媒，混合均匀后进行超声波分散15min，其中壳聚糖与二氧化钛光触媒的质量比为5:1.5～2.3；b、然后加入环氧氯丙烷和OP乳化剂，并搅拌均匀，其中壳聚糖质量与环氧氯丙烷体积比为1:1.8~2.3g/ml，所加壳聚糖质量与OP乳化剂体积比为1:0.8~1.1g/ml；c、继续加入碱性溶液，形成负载二氧化钛的壳聚糖小球，并将负载二氧化钛的壳聚糖小球放入碱性溶液中浸泡12小时以上后，用蒸馏水洗净；d、将步骤c得到的壳聚糖小球放入氢氧化钠溶液中，并在30℃下搅拌2～3小时，再用去离子水洗净得到负载二氧化钛的壳聚糖小球；e、将步骤d得到的负载二氧化钛的壳聚糖小球加入到含有模版分子的酸性溶液中，并进行印迹反应2～24小时，其中所述模版分子与负载二氧化钛的壳聚糖小球的质量比为0.003～0.05:1，其溶液PH值保持在2～4；f、然后再加入交联剂，并反应2～12小时，其中交联剂的添加体积与负载二氧化钛的壳聚糖小球质量的比为0.0115～0.11ml/g；g、将步骤f得到的壳聚糖小球用洗脱液洗脱1～8小时去除模版分子，再用去离子水反复洗净，最后冷冻干燥至恒重，制得负载二氧化钛的壳聚糖分子印迹吸附剂。

作为优选，所述模版分子为全氟化合物。

作为优选，步骤a中所述壳聚糖溶液为将壳聚糖溶于3%乙酸溶液制得，其中壳聚糖质量与3%乙酸溶液体积的比为1:0.8～1g/ml。

作为优选，所述二氧化钛光触媒采用P25，其中80%为锐钛型，20%为金红石型。

作为优选，所述壳聚糖从龙虾壳张提取，其脱乙酰度为90%。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明采用了天然高分子聚合物——壳聚糖作为功能体，利用其融于酸而不溶于碱的特性结合高效光催化二氧化钛制得负载二氧化钛打的壳聚糖小球直接用于印迹，提供了一种简便易行的具有光催化性能分子印迹吸附剂的制备方法。此外本制备工艺简单、成本低，本发明制的负载二氧化钛的壳聚糖分子印迹吸附剂可以定向吸附、高效降解全氟化合物。经试验，连续使用八次后吸附降解性能几乎没有下降，可见本发明可作为一种新型可再生吸附剂在全氟化合物处理起到良好的效果。

附图说明