[发明专利]一种基于交联蛋白质的吸附材料及其回收贵金属的应用

说明书

本发明公开了一种基于交联蛋白质的吸附材料及其回收贵金属的应用，该吸附材料是由交联剂交联相转变蛋白质形成的微颗粒或者下层为致密的纳米薄膜、上层为微颗粒密堆积层的双层蛋白质薄膜，其中所述的蛋白质为溶菌酶和牛血清白蛋白。本发明吸附材料的制备方法简单，同时又具有低成本、低能耗、环保等特点，将其用于处理含有贵金属的矿石浸取液以及电子垃圾中贵金属的浸取液，对贵金属的吸附效果好，可以重复使用，操作方法简便，成本低廉，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种基于交联蛋白质的吸附材料，以及采用该吸附材料从矿石浸提液或其他金属离子废液中选择性地提取金及其他贵金属的方法。

背景技术

贵金属离子分离回收的方法有吸附法、膜过滤法、湿法冶金法等。其中吸附法是回收贵金属离子最经济有效的方法。常用的吸附材料是活性炭和离子交换树脂。活性炭含有丰富的介孔及微孔结构，具有较大的比表面积成为有效的吸金材料，然而其自身的孔道结构减慢了金的吸附，同时，活性炭的回收利用需要较高的能量消耗。离子交换树脂选择性高但是成本高。因此有必要寻找一种能快速高效吸附金，且能重复使用的吸附材料。

生物吸附法因其成本低、效率高、环境友好等优点，近年来被认为是一种很有前途的废水贵金属回收技术。在生物吸附中，主要是利用微生物(如细菌、真菌、藻类等)对溶液中的贵金属进行回收。然而，微生物的生物吸附材料存在粒径小、机械强度差、固液分离困难、微生物法回收贵金属技术不成熟、不能大规模应用等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于交联蛋白质的吸附材料，并为该吸附材料提供新的应用。

针对上述目的，本发明吸附材料是由交联剂交联相转变蛋白质形成的微颗粒或者下层为致密的纳米薄膜、上层为微颗粒密堆积层的双层薄膜，其中所述的蛋白质为溶菌酶或牛血清白蛋白。

上述的吸附材料由下述方法制备得到：将15～100mmol/L三(2-羧乙基)膦盐酸盐的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液用NaOH调节至pH值为4.0～11.0后，与1～50mg/mL蛋白质的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液等体积混合，室温培育1～12小时后，将所得相转变蛋白质微颗粒离心并清洗，然后在0.2％～5％的交联剂水溶液中室温交联0.5～6小时，最后将交联后的微颗粒清洗并冷冻干燥，得到交联蛋白质的吸附材料；或者将15～100mmol/L三(2-羧乙基)膦盐酸盐的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液用NaOH调节至pH值为4.0～11.0后，与1～50mg/mL蛋白质的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液等体积混合，所得混合液直接铺满玻璃片表面，室温培育1～12小时，使玻璃片上沉积一层相转变蛋白质膜；然后将沉积一层相转变蛋白质膜的玻璃片置于质量分数为0.2％～5％的交联剂水溶液中，室温交联0.5～6小时，再置于0.5～3mol/L氢氧化钠水溶液中浸泡0.5～2小时，最后将膜从玻璃片上剥离下来，得到下层为致密的纳米薄膜、上层为微颗粒密堆积层的双层蛋白质薄膜，即交联蛋白质的吸附材料。

上述的吸附材料优选由下述方法制备得到：将40～60mmol/L三(2-羧乙基)膦盐酸盐的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液用NaOH调节至pH值为5.0～8.0后，与20～40mg/mL蛋白质的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液等体积混合，室温培育2～12小时后，将所得相转变蛋白质微颗粒离心并清洗，然后在1％～2％的交联剂水溶液中室温交联1～3小时，最后将交联后的微颗粒清洗并冷冻干燥，得到交联蛋白质的吸附材料；或者将40～60mmol/L三(2-羧乙基)膦盐酸盐的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液用NaOH调节至pH值为5.0～8.0后，与20～40mg/mL蛋白质的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液等体积混合，所得混合液直接铺满玻璃片表面，室温培育2～12小时，使玻璃片上沉积一层相转变蛋白质膜；然后将沉积一层相转变蛋白质膜的玻璃片的置于质量分数为1％～2％的交联剂水溶液中，室温交联1～3小时，再置于1～2mol/L氢氧化钠水溶液中浸泡在1～2小时，最后将膜从玻璃片上剥离下来，得到下层为致密的纳米薄膜、上层为微颗粒密堆积层的双层蛋白质薄膜，即交联蛋白质的吸附材料。