[發(fā)明專利]一種聚天冬氨酸/鉑-鎳微納米馬達的制備方法及其處理廢水的方法

有效

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• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108181362B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉蕾;周民鳳;侯婷;王敬政;張芮源
• 申請（專利權(quán)）人: 山東師范大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/417
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明涉及一種聚天冬氨酸聚/鉑?鎳微納米馬達的制備方法及其處理廢水的方法，所述方法包括聚天冬氨酸微納米管的制備、聚天冬氨酸/鉑?鎳微納米馬達的制備、聚天冬氨酸/鉑?鎳微納米馬達對廢水中重金屬離子的吸附、聚天冬氨酸/鉑?鎳微納米馬達的回收再利用；本發(fā)明制備的聚天冬氨酸/鉑?鎳微納米馬達不僅具有優(yōu)異的在復(fù)雜樣品中對重金屬離子進行吸附能力，而且本發(fā)明的聚天冬氨酸/鉑?鎳微納米馬達還能夠通過磁鐵回收進行回收后進行再利用，極大地簡化了廢水處理的流程，降低了成本，拓展了微納米馬達在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用空間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微納米技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種聚天冬氨酸/鉑-鎳微納米馬達的制備方法及其處理廢水的方法。

背景技術(shù)

環(huán)境可持續(xù)性是全球面臨的一個重大挑戰(zhàn)。工業(yè)化時代的人類活動導(dǎo)致了水和空氣資源中有害污染物的過量排放，對可持續(xù)發(fā)展和人類福祉至關(guān)重要的全球范圍內(nèi)的水生生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重威脅。環(huán)境的持續(xù)退化以及人口的快速增長對清潔用水的需求日益增加，迫切需要新技術(shù)和創(chuàng)新解決方案，以保護我們的水和空氣資源，并確保廣泛獲得清潔的水。水體污染物的清除和破壞是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重點，由于對可持續(xù)水資源的緊急需求和新的嚴格的水質(zhì)規(guī)定，上世紀八九十年代，凈化水和污水處理領(lǐng)域迅速發(fā)展,人們開始使用各種方法來清理廢水，污染的地下水、地表水或沉積物等，以對環(huán)境進行修復(fù)。其中，基于微納米技術(shù)的修復(fù)方法(微納米修復(fù))是一種重要的環(huán)境修復(fù)方法，這種方法需要應(yīng)用反應(yīng)性微納米材料進行污染物轉(zhuǎn)化和解毒，因為反應(yīng)性微納米材料具有較強高表面積和吸附力，催化和抗微生物活性等特性，能夠有效地對有毒污染物進行清除。微納米機器比傳統(tǒng)的微納米修復(fù)劑具有明顯優(yōu)勢，這種微小的機器基于運動添加了一個新的維度去除污染過程，導(dǎo)致了新的原位和非原位微納米修復(fù)，并有可能減少清理時間和成本。

雖然微納米技術(shù)在近二十年來已被證明對解決環(huán)境問題非常有用，但微納米機器在該領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用僅在過去幾年中才得以實現(xiàn)。近年來，隨著微納米技術(shù)的快速發(fā)展，具有自驅(qū)動能力的人造微納米馬達成為納米科學界研究的熱點。一般來說，微納米馬達，是一種能夠?qū)⒒瘜W能、光能、電能等轉(zhuǎn)化為運動動能或者驅(qū)動力的微納米裝置，其特征尺寸一般為幾納米到幾微米，并且具有重量輕、體積小、輸出推力大(特征尺寸在幾十納米的納米馬達能夠輸出大約幾微牛頓的推力)，功耗低等突出優(yōu)點。現(xiàn)階段，構(gòu)建微納米馬達的關(guān)鍵是基體材料的設(shè)計與制備，其中，聚苯胺(PANI)，聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)和還原氧化石墨烯是現(xiàn)有構(gòu)建不同種類微納米馬達最常用的基體材料，它們均具有良好的導(dǎo)電性可以有利于內(nèi)部催化型金屬和金屬氧化物的電聚合。但是，前兩種屬于高分子聚合物，毒性大，且生物降解性差，而還原氧化石墨烯在環(huán)境中和生物體內(nèi)的毒性和生物降解性仍然是不確定的，且三者均存在表面官能團少的缺點。

綜上可見，探索一種綠色、無毒、生物相容性好，生物降解性強的微納米馬達，并將其用于廢水處理，對于水環(huán)境的修復(fù)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種聚天冬氨酸微納米馬達的制備方法及其處理廢水的方法，該方法以聚天冬氨酸為基本材料，不僅綠色環(huán)保，而且聚天冬氨酸具有良好生物降解性，生物相容性，其側(cè)鏈官能團能夠與重金屬離子形成大分子金屬絡(luò)合物，具有穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對廢水中重金屬離子的去除。

本發(fā)明的目的之一是提供一種聚天冬氨酸/鉑-鎳微納米馬達的制備方法。

本發(fā)明的目的之二是提供一種聚天冬氨酸/鉑-鎳微納米馬達處理廢水的方法。

本發(fā)明的目的之三是提供上述聚天冬氨酸/鉑-鎳微納米馬達的制備方法及其處理廢水的方法的應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開了下述技術(shù)方案：

首先，本發(fā)明公開了一種聚天冬氨酸/鉑-鎳微納米馬達的制備方法，具體的，所述制備方法包括以下步驟：