[發明專利]微通道注射輔助法制備二氧化鋯微球作為吸附富集有機磷農藥的應用

有效

• 申請號: 201310021089.5
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103084138A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 龔靜鳴;邵秀蘭;藺麗麗
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;B01J13/02;C02F1/28;C02F1/58;C01G25/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張安國;伍見

技術領域

????本發明涉及一種用于吸附富集有機磷農藥的二氧化鋯微球制備方法，尤其涉及介孔結構，微米級粒徑，對有機磷農藥有選擇性吸附富集作用，方便使用及分離的二氧化鋯微球的制備方法。

背景技術

????有機磷農藥是為取代有機氯農藥發展起來的,它比有機氯農藥容易降解,?對環的污染及對生態系統的危害和殘留也都沒有有機氯農藥那么普遍和突出;?它具有藥效高,?品種多,?防治范圍廣,成本低,選擇作用高,藥害小,?在環境中降解快、?殘毒低等優點,現仍在世界范圍內廣泛應用,有著極為重要的地位。但是其缺點是對人、?畜毒性較高,?常因使用、?保管等不慎,發生中毒。有機磷農藥常被用作殺蟲劑噴灑在果樹、?蔬菜上,雖然它比有機氯農藥較易降解,?殘留期較短,?但有機磷農藥毒性也較高,如果殘留在水果、?蔬菜上的農藥或進入環境的農藥進入有機體,大部分對生物體內膽堿酯酶有抑制作用,?抑制膽堿酯酶使其失去分解乙酰膽堿的能力,造成乙酰膽堿積累,?引起神經功能紊亂,從而導致肌體的損害。近年來，隨著生活水平的提高，人們對環境、衛生、食品安全日益關注，因此探求一種快速簡便可行的有機磷農藥檢測和去除的方法舉足輕重。

現有的技術中，有多種方法可以實現有機磷農藥的去除。去除的方法主要可以分為吸附和降解，其中降解過程又可以分為生物降解和非生物降解。非生物降解的方法大體有吸附、催化降解和光降解。在有機磷農藥被降解的過程中，其降解產物有的毒性降低,有的則毒性增強。而且這些降解方式在成本，效率，復雜性及造成二次污染方面存在著局限性。因此吸附作為一種去除及富集檢測污染水體中有機農藥污染物的簡單便捷且經濟的方法被廣泛的應用。而各種吸附劑的選擇在很大程度上決定著吸附的可行性。在過去的十年中，研究人員為開發新的吸附劑如活性炭，納米三氧化二鋁，硅吸附材料、碳納米管吸附材料、分子印跡吸附材料，及大孔樹脂吸附材料等。但因它們復雜而繁瑣的固液分離程序使其應用受到很大限制。二氧化鋯作為一種新型環境凈化材料，它具有熔沸點高，硬度大，對許多強酸強堿溶液有足夠的穩定性等優點，而且由于二氧化鋯表面有很多鍵合羥基，使得它對有機磷農藥有良好的選擇性吸附作用。近幾年來，因其在進行污水治理時，只需要將其制作成宏觀的微米級或者毫米級結構便能夠實現快速分離，而不會產生二次污染。同時也可以實現珍貴被吸附物的回收，以及吸附劑的再生利用。二氧化鋯也因其諸多優點，成為越來越多的學者專家研究的對象。Xu?Li?(Anal.?Chem.?2007,?79,?5241?5248)?等都是利用生物模板制備出具有宏觀厘米級結構的二氧化鋯空心管，然后將得到的二氧化鋯材料用于富集檢測溶液中痕量有機磷農藥污染物。但是這些磁性材料的制備過程十分復雜，并且吸附能力不是很強，雖然能實現有機磷農藥污染物痕量檢測，卻不能用于高濃度有機磷農藥污染物的有效吸附去除。

本發明采用廉價的殼聚糖作為中間產物成型支撐材料，以八水氯氧化鋯為鋯源。將兩者簡單混合后，依靠微通道技術，再進行溫和的煅燒過程便可一步得到具有微米級宏觀結構且具有介孔結構的二氧化鋯微球材料。制備出的這種二氧化鋯微球材料在較短時間內能吸附溶液中大量的有機磷農藥污染物，而不需要調節被污染溶液的pH值。對吸附農藥后的二氧化鋯小球進行脫附，脫附率可達97%，說明完全可以應用于痕量有機磷農藥的富集檢測。本發明工藝簡單，成本低，環境友好，便于進一步擴大生產。

發明內容

????本發明的目的在于提供一種二氧化鋯微球材料的制備方法。該制備方法簡單，制備的二氧化鋯微球材料對有機磷農藥的吸附效果較好。

實現本發明的技術方案：

????一種二氧化鋯微球材料，該材料宏觀具有微球結構，微觀具有介孔結構。

????本發明的二氧化鋯微球的制備方法，包括以下步驟：?

1）、將3.0克殼聚糖加入到100?mL體積濃度為3%的醋酸水溶液中，在磁力攪拌下形成均相溶液；?

??2）、在磁力攪拌下，將0.3?g?八水氯氧化鋯加入到步驟1）得到的溶液中，繼續磁力攪拌混合成均相溶液；

??3）、使用2mL的注射器，分次取步驟2）所得到的溶液，滴加到3?mol/L氫氧化鈉溶液中，形成球形產物；

???4）、將步驟3)得到的產物過濾，濾餅在50℃條件下烘干，于馬弗爐中600℃條件下煅燒，即得到二氧化鋯微球。

???上述制備方法步驟4)中，濾餅于50?℃條件下烘干，于馬弗爐中以5?℃/min的升溫速度到600?℃，在600?℃條件下煅燒6小時。

本發明的效果和優點：