[發明專利]一種具有生物活性的改性濾料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711062307.4
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107737582A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉玉桂;金村;張秋華
• 申請（專利權）人: 無錫風正科技有限公司
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C08B37/08;C12P19/04;C02F101/20
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技術領域

本發明涉及的是一種具有生物活性的改性濾料及其制備方法。

背景技術

過濾是水處理領域中常用的工藝手段，是一種利用多孔介質(即過濾介質)對懸浮液進行分離的操作。過濾操作時，在外力作用下，懸浮液中的液體通過介質的孔道流出，固體顆粒被截留，從而實現分離。傳統的水處理中一般采用無機材料作為過濾介質，如活性炭、海砂、石英砂等。傳統的過濾介質雖然對濁度的去除率較高，但對Zn、Pb、Cu等重金屬的去除率均較低，NH₃-N、TN、TP的去除率一般只有30％左右。可見，現有用于水處理的過濾介質還有待改進。

發明內容

本發明提出的是一種具有生物活性的改性濾料及其制備方法，其目的旨在克服現有技術存在的上述不足，實現提高濾料的過濾效果。

本發明的技術解決方案：一種具有生物活性的改性濾料，包括吸附載體和負載在吸附載體上的殼聚糖、殼寡糖和β-環糊精。

優選的，所述的吸附載體為顆粒粒度10-100目的活性炭、分子篩、活性炭纖維中的一種。

一種具有生物活性的改性濾料的制備方法，該方法包括以下步驟：

1)將粉碎的甲殼素在氮氣保護下用質量分數30-40％的NaOH水溶液于6-9℃處理3次,加入的甲殼素的量為NaOH溶液重量的1/6-1/8，每次5-10h,冷卻、過濾后,用80℃水將產物洗至中性,在60℃下真空干燥，將樣品溶于質量分數3-4％的乙酸水溶液中,配成質量分數3-4％的脫乙酰甲殼質溶液,濾去不溶雜質后,攪拌下緩慢倒入1mo l dm^-3NaOH溶液中,在堿性下放置1-5小時,過濾,得到的樣品水洗至中性,再用異丙醇洗二到三次,在70℃下真空干燥，取殼聚糖樣品1g加入0.1M醋酸90ml于三角瓶中,用磁力攪拌,直至全部溶液,調節PH為4.0-6.0,加入蒸餾水補足體積至100ml,則得濃度為10mg/m l的殼聚糖溶液,用時以PH＝5.0醋酸稀釋待用，將殼聚糖和甲酸加入反應器,氮氣保護下于35-50℃恒溫攪拌2-5h,聚合物溶解,加入冰醋攪拌至均勻相,加入醋酸酐,攪拌至反應結束,所得的粘稠液體在甲醇中沉淀,沉淀粉碎后用甲醇、丙酮洗凈,干燥得到水溶性殼聚糖；

2)將殼聚糖原料用質量分數4-4.5％的醋酸溶液攪拌溶解，殼聚糖在醋酸溶液中的濃度為質量分數4-4.5％，加入殼聚糖A酶，殼聚糖A酶與底物殼聚糖的重量比為0.2-0.25％，將混合物放入微波場中，微波場的功率為1200-1500W，升溫到42℃-48℃進行復合降解反應30-40mi n后，進行微孔過濾，后用12000-15000目分子篩的膜過濾，30-40℃低溫真空濃縮，噴霧干燥，得到殼寡糖；

3)將淀粉與蒸餾水按照質量分數25-30％進行淀粉調漿，在90-100℃的條件下攪拌25-30分鐘，將PH值調為5-6、溫度為75-80℃，按照每克淀粉250-380個單位的濃度加入CGT酶、體積占淀粉質量9-11％的乙醇，充分混合后反應2-3個小時，將PH值調為7.0-8.0，按照每克淀粉450-480個單位的量補加CGT酶、占淀粉體積16-18％的乙醇后，充分反應13-15小時，回收乙醇，然后結晶得到粗β-環糊精，最后分離純化制得β-環糊精；

4)將步驟1)、2)、3)中得到的按質量計1-5份水溶性殼聚糖、2-8份殼寡糖和1-10份β-環糊精與水配置成1-10％質量分數的生物活性吸附材料溶液，采用等液吸附的方式，將吸附載體加入到生物活性吸附材料溶液中，并不斷翻轉攪拌使吸附載體均勻的負載最大量的生物活性吸附材料，每1kg吸附載體負載10-100g生物活性吸附材料。

優選的，所述的吸附載體為顆粒粒度10-100目的活性炭、分子篩、活性炭纖維中的一種。

本發明的優點：將殼聚糖、殼寡糖、β-環糊精具有生物活性的吸附材料負載于吸附載體上，制備成本低廉，增強過濾介質的吸附能力，可以高效吸附各種重金屬物質，提高了對重金屬的去除率，優化了過濾效果，十分適合推廣使用。

具體實施方式

下面結合實施例和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

一種具有生物活性的改性濾料，包括吸附載體和負載在吸附載體上的殼聚糖、殼寡糖和β-環糊精。

所述的吸附載體為顆粒粒度10-100目的活性炭、分子篩、活性炭纖維中的一種。

一種具有生物活性的改性濾料的制備方法，該方法包括以下步驟：