[发明专利]乙二胺四乙酸改性磁性凹凸棒土-壳聚糖微球的制备方法

说明书

本发明涉及乙二胺四乙酸改性磁性凹凸棒土‑壳聚糖微球的制备方法，包括以下步骤：⑴凹凸棒土与铁盐溶液混合，得到混合液；⑵将混合液加热并加过量氨水反应，即得磁性凹凸棒土；⑶磁性凹凸棒土超声分散于壳聚糖溶液中，得壳聚糖凹凸棒土混合溶液；⑷将壳聚糖凹凸棒土混合溶液滴入氢氧化钠溶液中，得磁性凹凸棒土‑壳聚糖微球；⑸磁性凹凸棒土‑壳聚糖微球经洗涤至中性后冷冻干燥，放入戊二醛溶液中，再经冷冻干燥，得干燥的磁性凹凸棒土‑壳聚糖微球；⑹NHS和EDC加入到Na₂EDTA溶液中，得混合溶液；⑺干燥的磁性凹凸棒土‑壳聚糖微球加入到混合溶液中反应，经洗涤、干燥后即得。本发明方法简单、成本低，所制得的凹凸棒土‑壳聚糖微球具有良好的吸附能力。

技术领域

本发明涉及壳聚糖微球的改性技术领域，尤其涉及乙二胺四乙酸改性磁性凹凸棒土-壳聚糖微球的制备方法。

背景技术

当前社会中水体环境的污染问题日益严重，如何高效去除废水中的污染物是人们的研究热点。由于吸附具有高效、低成本、易于操作以及没有二次污染的优点，因此被认为是处理废水中的单一重金属或有机染料的最有吸引力的技术之一。但是在废水中不止存在着一种污染物，一步一步去除共存污染物耗时耗力且成本高昂。因此，亟需开发一种廉价、可再生、高效的吸附剂来同时去除多种污染物。

为了同时去除多种污染物，可以用一种额外的特定活性位点对一些高效吸附剂进行改性。壳聚糖作为甲壳质的脱乙酰基产品，其具有高成本效益，来源广泛，无毒，生物相容性和可生物降解性等优点。在其分子主链上有大量的具有很强的络合能力的官能团（例如-NH₂和-OH），使它可以吸附阳离子。凹凸棒石粘土（简称凹凸棒土）是一种天然镁铝硅酸盐矿物，其来源广泛，价格低廉，具有较大的比表面积和较高的吸附能力，在水污染的吸附法处理中具有吸附效果好、处理成本低、再生简单等优点，是水体重金属污染治理领域的研究热点。二者结合将大大增加对重金属离子的吸附能力，同时为了方便回收将其制成磁性材料。另外，为了进一步提高吸附效率，进行化学修饰，引入吸附重金属离子所需的官能团是必需的。 乙二胺四乙酸（EDTA）以通过金属络合机制有效去除重金属而闻名。 但是，与重金属离子络合后，其迁移率将增加，导致金属离子泄漏到环境中，影响生态安全和人类健康，所以需要将其接枝到不溶性固体支持物的表面。

王伟（申请号201910640537.7）等将壳聚糖溶解得到壳聚糖溶液，将酸化后的凹凸棒土分散于纯水中得到凹凸棒土悬浊液；向壳聚糖溶液中加入甘油，并搅拌均匀得到第一溶液；在搅拌状态下，向第一溶液中加入凹凸棒土悬浊液，得到第二混合液；将第二混合液冷冻成型，然后真空冷冻干燥得到壳聚糖/凹凸棒土复合材料。这种复合材料被用于变压器油的脱色，但是其具有脱色并不完全，不好回收以便再次利用等缺点。

欧阳小琨（申请号201810453730.5）制备了一种吸附重金属砷的水凝胶微球，其制备方法是将海藻酸钠加入去离子水或茶碱水溶液中，在室温下机械搅拌，形成2wt%~10wt%海藻酸钠溶液；将凹凸棒土单体加入去离子水或茶碱水溶液中，超声分散，然后通过离心去除分散体中的固体沉淀，制得1wt%~12wt%凹凸棒土单体悬浮溶液；将海藻酸钠溶液与凹凸棒土单体悬浮溶液按照1:9~10:1的比例混合后搅拌均匀，制成凹凸棒土石海藻酸钠混合液；将凹凸棒土石海藻酸钠混合液滴入二价金属离子交联剂中，制得离子交联凝胶粒；将离子交联凝胶粒经蒸馏水润洗，真空干燥后得到凹凸棒土石海藻酸钠改性聚合物，即水凝胶微球。这样制得的水凝胶微球具有强度小、韧性低、不方便回收以便再次利用等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单、成本低的乙二胺四乙酸改性磁性凹凸棒土-壳聚糖微球的制备方法。

为解决上述问题，本发明所述的乙二胺四乙酸改性磁性凹凸棒土-壳聚糖微球的制备方法，包括以下步骤：

⑴将凹凸棒土与铁盐溶液混合，得到混合液；所述凹凸棒土与所述铁盐溶液的重量比为25wt%~75wt%；