[發明專利]一種氨化菌絲體吸附劑的制備方法

無效

• 申請號: 200710064948.3
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101069835A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 鄧述波;馬睿;余剛
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;C02F1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于水處理吸附技術領域。特別涉及可以用來吸附去除廢水中含有陰離子內分泌干擾物的一種氨化菌絲體吸附劑的制備方法。

背景技術

菌絲體是釀造和制藥行業的副產品，部分作為動物飼料，大部分被丟棄，不僅浪費資源，還污染環境。近年來，利用菌絲體作為重金屬的吸附劑引起人們的普遍關注，但由于原菌絲體表面的官能團密度低，其吸附量往往不高(通常小于20mg/g)。因此，通過表面改性提高菌絲體的吸附能力成為研究的熱點。

最常見的是用NaOH處理菌絲體，以提高其吸附能力。譚天偉等人報道了用0.5M?NaOH處理菌絲體3小時，洗凈干燥后，該吸附劑對Ni²⁺的吸附量達到20mg/g左右(BioseparationEngineering，2000，169-173)。屠娟等人在“非活性根霉菌對廢水中重金屬離子的吸附”(環境科學，1994，16(1)，12-15)中報道了0.5M?NaOH處理后的菌絲體的吸附量提高了25％。據報道，磷酸基，氨基，羧基等官能團嫁接到材料表面能提高菌絲體的吸附能力。Klimmek等人(Environmental?Science?and?Technology，2001，35，4283-4288)報道了海藻(Lyngbyataylorii)經磷酸化處理后，最大吸附量顯著提高。Bai?and?Abraham(Water?Research，2002，36，1224-1236)的研究發現真菌(Rhizopus?nigricans)菌絲體引入氨基和羧基后，用來吸附六價鉻的最大吸附量達到200mg/g。研究表明(Water?Research，2003，37，4544-4552)，用表面活性劑(溴化十六碳烷基三甲胺)和陽離子聚電解質改性擬青霉菌絲體，能顯著提高陰離子As(V)的吸附能力，在pH＝3時，最大吸附量達到57.85mg/g。譚天偉等(Enzyme?andmicrobial?Technology，2004，35，508-513)報道了利用氨水能夠氨化擬青霉菌絲體，提高菌絲體表面的氨基密度，從而提高了菌絲體對重金屬Ni²⁺的吸附量；他們也利用分子印跡技術將殼聚糖包覆在菌絲體表面，用來處理含重金屬的污水(付志高，蘇海佳，譚天偉，化工學報，2004，55，958-962)。目前報道的菌絲體吸附劑主要用來吸附重金屬，很少用來吸附去除有機污染物。

氨基不僅能和金屬離子絡合，而且很容易質子化，通過靜電作用吸附水中陰離子污染物。由于水中的膠體通常帶有負電荷，帶有正電荷的吸附劑很容易吸附陰離子污染物。將氨基嫁接到材料表面可以制得表面帶正電的吸附劑。

很多研究者針對菌絲體進行了多種化學改性，其目的是提高其表面的官能團密度，進而提高菌絲體吸附劑的吸附量。由于菌絲體的比表面積較小，吸附主要發生在菌絲體表面，因此，傳統化學反應對菌絲體表面的官能團密度提高程度有限，導致吸附量增加不顯著。

發明內容

本發明的目的是提供一種氨化菌絲體吸附劑的制備方法，通過在特定條件下將含氨基大分子嫁接到菌絲體表面，得到表面帶正電荷的氨化菌絲體吸附劑，從而進一步提高菌絲體吸附劑的吸附能力。

本發明的技術方案如下：

一種氨化菌絲體吸附劑的制備方法，其特征在于該方法按如下步驟進行：

1)以菌絲體為原料，將菌絲體滅菌后用去離子水洗凈，冷凍干燥后保存于干燥器中；

2)將干菌絲體加入到氯仿或二甲基甲酰胺有機溶劑中，菌絲體與有機溶劑的重量體積比為1～2.5g/100mL，然后逐滴加膠聯劑，膠聯劑與菌絲體的體積重量比為0.5～4mL/g，容器密封后在25～100℃下反應8～24h后，過濾菌絲體，并用氯仿或二甲基甲酰胺有機溶劑清洗；

3)將步驟2)得到的菌絲體放入含氨基大分子的氯仿或二甲基甲酰胺溶劑中，所述含氨基大分子與有機溶劑的重量體積比為5～20g/100mL，菌絲體與有機溶劑的重量體積比為0.5～2g/100mL，然后在80～100℃反應10～24h；過濾得到菌絲體，先用甲醇，后用去離子水洗凈菌絲體表面沒有反應的試劑，得到氨化菌絲體吸附劑，冷凍干燥至恒重。

本發明中所用的菌絲體為青霉菌或檸檬酸菌菌絲體。所用的膠聯劑為氯乙酰氯、氯丙酰氯、氯丁酰氯或環氧氯丙烷。所用的含氨基的大分子為聚乙烯亞胺、多乙烯多胺、雙胺丁烷聚丙烯亞胺或聚酰胺-胺。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果：