[發(fā)明專利]仿生脂肪吸溶材料及其制備方法和應(yīng)用

無效

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• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103007902A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋立巖
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/00;C08G69/26
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，特別涉及仿生脂肪吸溶材料，還涉及該材料的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

制水、廢水處理，均以高效、低耗、安全、清潔為目標(biāo)，隨著科技的發(fā)展，許多人為或外來的難降解有機(jī)污染物大量進(jìn)入環(huán)境，造成環(huán)境尤其是水體中含有這些難降解有機(jī)污染物。難降解有機(jī)污染物，大部分是疏水性有機(jī)污染物（HOCs），還包括持久性有機(jī)污染物（POPs），具有低水溶性、高脂溶性特性，一旦進(jìn)入生物體的各種物質(zhì)中，與蛋白質(zhì)或者脂肪有較高親和力，會(huì)產(chǎn)生生物蓄積毒性。難降解有機(jī)污染物對生物降解、光解、化學(xué)分解作用有較高抵抗能力，一般活性污泥中的菌群對這些難降解有機(jī)污染物僅有微弱降解或根本無法降解，經(jīng)二級處理工藝甚至三級處理工藝處理的廢水，即使BOD（生化需氧量）、COD（化學(xué)需氧量）、SS（水質(zhì)中的懸浮物）等基本指標(biāo)可以達(dá)到要求，但是難降解有機(jī)污染物依然存在，并且難降解有機(jī)污染物可以在水體、土壤和底泥等環(huán)境中存留數(shù)年時(shí)間。

由于難降解有機(jī)污染物污染的嚴(yán)重性和廣泛性，全球范圍內(nèi)相繼投入大量人力物力，研究和尋找難降解有機(jī)污染物的控制和消除方法。目前對水體中難降解有機(jī)污染物主要處理工藝有高級氧化、超聲空化、電解法和光催化氧化技術(shù)等技術(shù)，但在工業(yè)規(guī)模上進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，還存在不少亟待解決的問題。

因此，急需尋找一種處理難降解有機(jī)污染物的方法，可以加快自然降解過程，同時(shí)低資源損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供仿生脂肪吸溶材料，是一種通過界面聚合構(gòu)建以脂肪細(xì)胞為母本的仿生脂肪吸溶材料，對水體中難降解疏水性有機(jī)污染物進(jìn)行有效去除，尤其是低濃度，通過常規(guī)手段無法徹底根除的對生物體具有直接或間接危害的有機(jī)物，包括持久性有機(jī)污染物（POPs）進(jìn)行有效處理；本發(fā)明的目的之二在于提供仿生脂肪吸溶材料的制備方法，制備方法簡單，條件可控；本發(fā)明的目的之三在于提供仿生脂肪吸溶材料的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，技術(shù)方案為：

1.?仿生脂肪吸溶材料，所述仿生脂肪吸溶材料包括類脂和聚合物，所述類脂包埋在所述聚合物的內(nèi)部，所述聚合物具有親水性膜和親脂性內(nèi)核結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述類脂為三油酸甘油酯。

優(yōu)選的，所述聚合物為聚酰胺。

2.所述仿生脂肪吸溶材料的制備方法，包括如下步驟：

a.將脂溶性聚合單體、類脂和分散劑溶解在有機(jī)溶劑中，構(gòu)成有機(jī)相，所述有機(jī)相中脂溶性聚合單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5-20%，分散劑的體積分?jǐn)?shù)為0.25-1.5?%，類脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-30?%；

b.將水溶性聚合單體溶解在去離子水中，構(gòu)成水相，所述水相中水溶性聚合單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5-20?%；

c.?在冰水浴并攪拌條件下，將步驟b所得水相勻速加入步驟a所得有機(jī)相中，所述脂溶性聚合單體與水溶性聚合單體聚合成聚合物，然后包埋所述類脂，得仿生脂肪吸溶材料。

本發(fā)明中，所述有機(jī)相中脂溶性聚合單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，分散劑的體積分?jǐn)?shù)為1%，類脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)，效果最佳；所述水相中水溶性聚合單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15?%的效果最佳。

優(yōu)選的，所述分散劑為聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯。

優(yōu)選的，所述有機(jī)溶劑為三氯化碳和環(huán)己烷。

優(yōu)選的，所述脂溶性聚合單體為對苯二甲酰氯或均苯三甲酰氯。

優(yōu)選的，所述水溶性聚合單體為1,?6-己二胺或/和哌嗪。

3.所述仿生脂肪吸溶材料在降解疏水性有機(jī)污染物中的應(yīng)用。

優(yōu)選的，所述疏水性有機(jī)污染物為林丹。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明公開的仿生脂肪吸溶材料，利用脂溶性物質(zhì)在生物脂肪組織中的吸收，遷移和富集原理，通過界面聚合方式，獲得具有親水性膜和親脂性內(nèi)核結(jié)構(gòu)的仿生脂肪吸溶材料，所得仿生脂肪吸溶材料的比表面積為?30.3?m²/g，平均粒徑為8.918?nm；本發(fā)明還公開了仿生脂肪吸溶材料的制備方法，整體工藝簡單可靠，條件易于控制；制得的仿生脂肪吸溶材料可以有效去除水體中難降解疏水性有機(jī)污染物，可以將10μg/L的林丹降低至飲用水最大允許濃度0.1?μg/L，還可以完全去除滲濾液尾水中分布的疏水性有機(jī)物，用于去除水體中難降解疏水性有機(jī)污染物，市場前景巨大。

附圖說明

圖1實(shí)施例1中仿生脂肪吸溶材料前聚體2000倍電鏡照片。

圖2實(shí)施例1仿生脂肪吸溶材料2000倍電鏡照片。

圖3實(shí)施例2中仿生脂肪吸溶材料前聚體2000倍電鏡照片。