[發明專利]一種利用魚骨制備高比表面積羥基磷灰石的方法

在審

• 申請號: 201510892186.0
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN105460912A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 陳奇俤;盧嫣;楊云琿;詹紅兵;馮苗
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于羥基磷灰石的制備領域，具體涉及一種利用魚骨制備高比表面積羥基磷灰石的方法。

背景技術

我國魚類資源豐富，魚類加工業高速發展。魚骨是魚類加工業的副產物，在魚類加工中，魚頭和魚中骨約占魚重的30%以上。研究表明，魚骨中除水分外，主要由灰分（礦物質）、蛋白和脂肪組成，三者中灰分組成最高，其中灰分中鈣、磷的含量最高。目前，日本、美國的水產加工副產物已經能達到根據其化學組成和生化特性進行分類利用的程度，其加工產值達魚肉的幾倍到幾十倍。在我國的水產加工業中，魚骨通常同其他加工下腳料一起被丟棄或僅作為肥料、飼料，造成對資源浪費與環境污染。

羥基磷灰石（Hydroxyatite，化學分子式Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂）是任何動物骨骼、牙齒的主要礦物成分，具有良好的生物相容性和生物活性及與人體骨優異的結合性能。羥基磷灰石是白色粉末，屬于六方晶系，羥基磷灰石晶體結構中的結構通道賦予了其良好的離子交換性能，并且羥基磷灰石具有多孔結構，有很大的孔隙率，能吸附并且回收利用工業廢水中的多種重金屬離子、氟離子、有機染料分子，是一種具有很強吸附作用的吸附材料，且羥基磷灰石與環境協調性好，不易造成二次污染，是一種可廣泛應用于環境污染治理的新型環境吸附材料。

羥基磷灰石的常見的合成方法有沉淀法、水熱法、水解法、溶膠-凝膠法及固相合成法等。制備的原料主要有化學原料、動物骨骼、珊瑚、貝殼、蛋殼等。本發明以工業生產及生活中廢棄的魚骨為原料，價格低廉，且綠色環保，選用合適的制備方法制備羥基磷灰石，不僅降低了羥基磷灰石的生產成本，而且又能使廢棄的魚骨得到循環利用，為魚骨的高附加值產品的開發提供了新的途徑，從而實現資源的充分利用和可持續發展。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種簡便、高效、經濟的以工業生產及生活中廢棄的魚骨為原料制備高比表面積羥基磷灰石的方法，其原料來源豐富，資源利用率高，工藝流程簡單、高效，有效降低了制備高比表面積羥基磷灰石的成本，且經濟實用、綠色環保。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用魚骨制備高比表面積羥基磷灰石的方法，其具體步驟如下：

收集生活中廢棄的魚骨，洗凈后的魚骨通過升溫到70~90℃，烘干4~24h，空冷至室溫的方法得到干魚骨；將1~10g干魚骨和5~30mL的蒸餾水混合倒入有聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，封緊后放置于160~220℃恒溫烘箱中，水熱反應12~30h；將一次水熱反應得到的產物進行抽濾、洗滌至中性，后置于70~90℃烘干4~24h得到高比表面積羥基磷灰石。

所述魚骨包括鱸魚、鯉魚、鯽魚、鰱魚、鳙魚、青魚、草魚和鳊魚的魚骨中的一種或者多種。

一種如上所述的方法制得的羥基磷灰石比表面積為166.57m²/g。

本發明的顯著優點在于：

（1）本發明使用工業生產及生活中廢棄的魚骨為原料，價格低廉，且綠色環保，選用合適的制備方法制備了羥基磷灰石，降低了羥基磷灰石的生產成本；

（2）本發明使廢棄的魚骨得到循環利用，為魚骨的高附加值產品的開發提供了新的途徑，從而實現資源的充分利用和可持續發展；

（3）制備過程無需高溫煅燒無需表面改性，所制備的羥基磷灰石比表面積大，活性強；

（4）制備工藝簡單，易于操作，便于推廣。

附圖說明

圖1實施例1制得的羥基磷灰石的X射線衍射圖譜，從圖中可以看出羥基磷灰石特征衍射峰；

圖2實施例1制得的羥基磷灰石的掃描電子顯微圖，從圖中可以看出羥基磷灰石為顆粒狀，大小在200nm，孔隙多；

圖3實施例1制得的羥基磷灰石的氮吸附/脫附曲線，從圖中可知，隨著氮分壓的增加，吸附量逐漸增加，說明其比表面積較大；

圖4實施例1制得的羥基磷灰石BJH孔徑分布圖。從圖可知，羥基磷灰石的平均孔徑在200nm左右；

圖5經實施例1所制得的羥基磷灰石和常規羥基磷灰石對80mg/L剛果紅溶液（CR）的吸附情況的對比圖。

具體實施方式

為了使本發明所述的內容更加便于理解，下面結合具體實施方式對本發明所述的技術方案做進一步的說明，但是本發明不僅限于此。

實施例1