[发明专利]一种玉米蛋白-海藻酸钠复合多孔疏水吸油海绵材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种玉米蛋白复合海藻酸钠多孔疏水吸油海绵，是以天然高分子材料玉米蛋白和海藻酸钠作为原材料，首先通过物理与化学交联制备了具有三维网络结构的玉米蛋白复合海藻酸钠海绵，再采用纳米二氧化硅和低表面能的正十八硫醇进行海绵表面疏水性改性，得到玉米蛋白复合海藻酸钠多孔疏水吸油海绵。该吸油海绵具有良好的选择吸附性，对不同纯油都具有吸附效果，不但对石油化工油品有吸收，而且对食用油也有一定的吸收；同时对水和柴油的油水混合物能进行一定的分离，可应用于油污处理或油水分离领域。本发明原料廉价、来源广泛、环境友好并可生物降解，在吸油和油水分离方面有一定的发展前景。

技术领域

本发明涉及一种功能性天然高分子材料的制备，尤其涉及一种玉米蛋白-海藻酸钠复合多孔疏水吸油材料的制备，主要作为吸油材料用于油水分离。

背景技术

随着工农业生产高速发展与全球化程度提高，一些突发事故与环境问题更加频繁，如：石油泄漏、有机废物排放等，容易引起严重的环境污染和生态破坏，所造成的水污染己成为全球性问题。目前，对于溢油事件的处理，主要方法有自然处理法、控制燃烧法、溢油分散法、沉淀法、生物复原法及吸附材料法等。其中，使用吸油材料被认为是一种有效的溢油处理方法，不仅可以解决溢油对其周边环境造成的污染，而且还可回收部分油品，减少能源的损失。

海绵是一种常见且廉价的可商业性获得的多孔材料，由于其三维框架结构，使它们赋予了巨大的吸油及存油空间；同时，又具有良好的柔韧性和弹性，在一定的压力范围内挤压变形后可以很快回复原状，用它做吸油材料时可以实现油品的回收。已经公开了一些吸油材料，如：CN106432786A公开了一种以含氟硅烷偶联剂为交联剂制备高效疏水吸油海绵的方法，CN105713393A公开了一种以有机硅树脂为基体的超疏水吸油海绵及其制备方法，CN105797431A公开了一种高效疏水吸油海绵的制备方法，该方法将三维立体海绵浸入聚二甲基硅氧烷乳液与交联剂充分混合均匀后制得有机硅乳液浸液中制得高效疏水吸油海绵。虽然这些吸油海绵具有较的高吸附能力和油水选择性，然而上述吸油海绵几乎不具有生物降解性，吸油后的废弃材料由于不能被生物降解，进而对环境造成二次污染。因此，寻求原料丰富，价格便宜的天然有机材料来开发新型、安全、环境友好型吸附剂变得非常紧迫。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术中疏水吸油海绵不具有生物降解性的问题，提供一种可生物降解的玉米蛋白-海藻酸钠复合多孔疏水吸油海绵的制备方法。

一、玉米蛋白-海藻酸钠复合多孔疏水吸油海绵的制备

（1）玉米蛋白-海藻酸钠复合材料的制备：在玉米蛋白分散液中加入海藻酸钠溶液，搅拌10~60 min，再加入二醛溶液，升温至40~70℃，搅拌反应1~3h；然后加入CaCl₂溶液和增塑剂甘油，搅拌1~3 h后冷却至室温，透析12~24 h除去可溶性化合物，冷冻干燥，得玉米蛋白-海藻酸钠复合物。

所述玉米蛋白指玉米醇溶蛋白或玉米球蛋白；玉米蛋白分散液是将玉米蛋白在搅拌下均匀分散于浓度0.1~1.5mol/L NaOH或KOH溶液中，得到的玉米蛋白含量为0.02~0.04g/mL的玉米蛋白分散液。

玉米蛋白与海藻酸钠的质量比为1:1~1:1.5。

二醛溶液为质量浓度10~60%的戊二醛或己二醛的水溶液。加入二醛溶液的作用是作玉米蛋白的交联剂，二醛溶液的加入量为蛋白质量的1%~5%。

CaCl₂溶液的浓度为0.05~0.1 mol/L，CaCl₂作用为海藻酸钠的交联剂，CaCl₂的加入量为海藻酸钠质量的1%~5%。

所述透析时采用截留分子量为3500~5000Da的透析膜。