[发明专利]一种新型β环糊精-壳聚糖交联吸附材料及其制备方法

说明书

本发明属于新型表面活性剂技术领域，公开了一种新型β环糊精‑壳聚糖交联吸附材料及其制备方法，所述新型β环糊精‑壳聚糖交联吸附材料的制备方法包括：进行壳聚糖溶解再生；进行β‑环糊精/壳聚糖酸性条件交联反应。本发明通过壳聚糖溶解再生增加微乳化与热制相分离过程，重新解构晶体，增加吸附合成材料相对表面积，为后续实验提供更多接触面积，提高反应效率，增加反应位点；通过β‑环糊精/壳聚糖酸性条件交联反应，改变了反应条件由传统碱性条件开环交联改为酸性条件开环交联，反应物以溶质形式交联，反应更加充分，得到的产物产率高，减少了原材料浪费；适当提高反应温度，增强环氧氯丙烷活性，缩短了交联反应时间，推广应用能力强。

技术领域

本发明属于新型表面活性剂技术领域，尤其涉及一种新型β环糊精-壳聚糖交联吸附材料及其制备方法。

背景技术

目前，表面活性剂是一种表面活性物质，具有亲水亲油的独特性质，被广泛的应用于化工产业，其功能充分的表现在能够改变界面的表面性质、可以显著的降低界面的表面张力。表面活性剂根据亲水基团在水中能否电离可以划分成两类，离子型与非离子型表面活性剂，离子型表面活性剂可以进一步划分成为两性表面活性剂、阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。

表面活性剂中，应用最广、产量最大、发展历史最悠久的是阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的分子结构具有两亲性，由亲水基团与疏水基团组合而成，亲水基团通常由羟基、羧酸等极性基团构成，疏水基团通常由非极性羟基链组合而成。由于阴离子表面活性剂具有较好的水溶性，能够提高有机物在水中的溶解度以及降低水的表面张力等特性，阴离子活性剂在生活用水中，最经常被应用到的领域在于起泡、洗涤、分散、润滑等方向。根据PSCD 2017数据表明，全球阴离子表面活性剂的产品共约1200万吨，在公共清洗、农药化学、乳化聚合、纺织助剂、油漆涂料等领域被大量的使用。

直链烷基苯磺酸盐(LAS)，作为当下生活中应用最广的阴离子表面活性剂之一，具有高功能性，高性价比的特点，在洗洁精、洗衣粉、洗面奶、沐浴露等日用品中大量使用，2017年数据显示，我国在这一年中生产了54.54万吨十二烷基苯磺酸钠，约占阴离子表面活性剂总产量的45％，其中的大部分LAS都随着生活用水被处理或进入自然水体。十二烷基苯磺酸钠是一种黄色油状液体，也是直链烷基苯磺酸盐中应用最多的。相对于肥皂它更易溶于水。由于它的泡沫粘度低，使得十二烷基苯磺酸钠保留了容易起泡的优点的同时，还具有泡沫易于消失的特点。十二烷基苯磺酸钠的化学性质稳定，在酸性或碱性介质中以及加热条件下都不会分解，具有很好的脱脂能力，并有着很好的降低水的表面张力和润湿、渗透和乳化的性能，因此被大量的添加到工业用品与生活用品中。

直链烷基苯磺酸盐可以通过工业废水废渣、生活污水排放等途径进入自然水体中，进而影响环境，在各种环境介质中都能够检测到其存在。一般的生活污水或餐饮业排放的污水，阴离子表面活性剂的浓度可达10mg/L，工业废水中的阴离子表面活性剂含量可达250mg/L。根据王丽娜等人的研究，近年来洗衣液的市场份额不断上升，在洗涤衣物时，由洗衣液排放出排放出的阴离子表面活性剂约是洗衣粉的1.5倍，加剧了直链烷基苯磺酸盐进入环境的排放量。根据Kobukey等人的研究表明，当水中表面活性剂的浓度达到1.5mg/L时就会产生泡沫，影响环境美观程度。同时由于泡沫不易消失，容易在水体表面产生隔离层，严重影响水体与空气的气体交换，致使水体发臭，溶解氧含量下降，进而危害到水生生物的生存环境，导致生态平衡的破坏。近年来对水体中阴离子表面活性剂的毒理研究越来越多，阴离子表面活性剂可以附着在鱼的鱼鳃上，或者直接被鱼体吸附，对于水中常见的鲫鱼表现出较强的生物毒性，对鱼类抗氧化酶和超氧化歧化酶有较强的抑制作用。