[发明专利]聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维制备方法及其在食品中重金属的富集检测中的应用

说明书

本发明提供了一种聚氨酯‑2‑氨基‑3‑羟基吡啶纤维制备方法及其在食品中重金属的富集检测中的应用。所述聚氨酯‑2‑氨基‑3‑羟基吡啶纤维作为新型功能化螯合纤维，其性能稳定、吸附容量大、选择性专一、可完全洗脱，进一步结合分光光度法的优点，用于食品中有害重金属分析检测，具有成本低、操作简单、精确度高等优点，对于普及食品中重金属的分析检测，具有重要的现实意义。

技术领域

本发明属于化学技术领域，特别涉及一种聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法及其应用。

背景技术

人类物质生产活动加剧，发生的食品污染事件层出不穷，其中重金属是最危险的有害污染物质之一。污染食物的重金属主要指的是对人体毒害最大的5种重金属：Cr、Hg、Pb、Cd以及As。重金属可以在土壤中积累和动植物体内富集，利用食物链传递进入人体，给人体生命健康带来巨大风险，一旦人体内重金属含量超标会引起各种可怕疾病。食品中重金属污染问题已引起全世界研究者的高度重视和深入研究，对不同种类食品中的重金属污染进行监测和分析检测研究，对于评价食品质量、保护人类健康和维持经济社会可持续健康发展具有重要的现实意义

重金属铬的氧化态从二价到六价，一般为三价形式，其中六价铬是因为工业化使用导致其作为一种氧化态而大量存在。人体中铬通常是三价的，若存在过量六价铬离子会带来一系列健康风险。在环境中，六价铬通常以CrO₄^2-或HCrO₄^-的形式存在，而三价铬则以Cr(OH)_n^(3-n)+的形式存在，铬的毒性由六价铬引起。食品是重金属铬的主要暴露源之一。

国内外学者对食品中痕量重金属的分析方法开展了广泛深入地探讨。常用的检测方法有AAS、UV-SP、AFS、电化学法、XRF、ICP-MS、比色法、酶联免疫法等。此外，因为食品检测的现实需要，单一分析方式满足不了要求，多仪器联用检测技术因此愈来愈受到重视，如今已成为热门研究领域。如HPCE)和SP)联用，HPCE和ICP-MS联用，HPLC和ICP-MS联用，IEC与AFS联用等。

食品中重金属检测的基本特征主要是待检测样本数目庞大、检测阈值较低，所以建立一种检测成本底、灵敏度高、操作简便的检测方法对准确评价食品中重金属的污染程度和保障人体健康有非常重大的意义。

螯合纤维是指一类通过交联化反应在纤维状聚合物本体上接入各类活性基团制备的多配位型高聚物，能利用不同功能基与不同金属离子的螯合作用获得多元螯合物，对金属离子具有较高的吸附容量和选择性富集能力，在分离、富集及回收金属离子以及海洋资源利用、污水处理、湿法冶金、分析检测等领域应用广泛。近年来，国内各种分离富集材料的研究逐渐活跃起来，这类材料所吸附的离子种类和材料本身的品种也不断被拓广，就材料形状而言最主要是分为两大类，一类是球形树脂；另一类线形纤维。螯合纤维是近年发展起来的一类纤维状吸附功能性高分子材料。与树脂对比，螯合纤维的比表面积更大，约为树脂的100倍，就算与大孔树脂相比它的比表面积也要高出5～6倍，其纤细的外观形状使其与流体接触时面积大，阻力小，更易扩散。因此，螯合纤维动力学特性优异，吸附效率高，吸附容量大，洗脱比较容易，适宜用来吸附痕量重金属离子。此外，螯合纤维拥有较高的柔性、机械韧性，可以以各种形貌使用，如：吸附柱等，满足各种应用场合的强度、密度、尺寸要求，被公认为吸附材料的主攻研究方向之一。目前，螯合纤维的种类也非常丰富。利用聚氨酯制备的功能性材料有广泛的应用性，特别是用于吸附富集各种重金属离子，缺点就是选择性方面往往不达标。

发明内容

本发明针对以上缺点，提供了一种聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维，以达到获得新型功能化螯合纤维，其性能稳定、吸附容量大、选择性专一、可完全洗脱，的目的。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案来实现：

本发明提供一种聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维制备方法，包括以下步骤：