[發明專利]膠原多肽納米球接枝水合氧化鈦吸附材料的制備方法

有效

• 申請號: 201810378695.5
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108452785B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 周建;余杰;蘇林;竹文坤
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: B01J20/30
• 分類號: B01J20/30;B01J20/24
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賈曉燕

本發明公開了一種膠原多肽納米球接枝水合氧化鈦吸附材料的制備方法，包括：取制革廢膠原粉碎、水解，得到水解膠原多肽，取水解膠原多肽并采用凝膠?溶膠法獲得膠原多肽納米球懸浮液；將膠原多肽納米球懸浮液中加入容器中，然后加入蒙囿劑和鈦酸鹽溶液，攪拌2～5h，用弱堿將pH調節至3～4，將容器密封，置于搖床中，在溫度為40～45℃條件下反應2～5h，再于室溫下靜置1～10小時，離心分離，棄去上清液，余留物經冷凍干燥，即制得膠原多肽納米球接枝水合氧化鈦吸附材料。采用本發明克服了水合氧化鈦應用于無機吸附領域以來表現出的力學性能差的缺點。利用了水合鈦對鈾酰離子的高吸附容量和高選擇性，將制得的膠原多肽納米球接枝水合鈦用于鈾酰離子特異回收處理。

技術領域

本發明屬于將廢棄生物質資源合理高效用于放射性重金屬回收處理，涉及一種用于處理特異性鈾酰離子材料的制備方法，特別涉及膠原多肽納米球接枝水合鈦的制備方法。

背景技術

從工業廢水中有效回收鈾是核工業及其相關工業的重要課題。濕法核燃料生產過程中產生的廢水中不僅含有鈾還含有大量的氟。因此，如何從氟含量較高的氟鈾廢水中有效回收鈾是核燃料生產中需要解決的技術難題。水合氧化鈦作為一種無機吸附劑，對重金屬鈾表現出高吸附容量及高選擇性，多國將其用于從氯根較高的海水中吸附提取鈾。但由于水合氧化鈦通常是一種無定形的膠狀物質，傳統方法制備的水合鈦力學性能較差，難以大規模生產。

現有制備水合氧化鈦無機吸附材料的方法中，常用的是溶膠法：稱取一定質量鈦硅酸鈉粉末，在冰浴條件下，滴加一定體積的TiOCl₂水溶液，攪拌均勻后，滴加一定體積的脲和六次甲基四胺的混合溶液，邊滴加邊攪拌；攪拌均勻后，待到水浴溫度上升到30～35℃時，將此混合液在攪拌下慢慢滴加到一定體積的含表面活性劑的煤油中，隨著水浴溫度的升高，混合溶液中的脲和六次甲基四胺會分解放出氨氣，而TiOCl₂和水反應生成水合氧化鈦凝膠。當水浴溫度在55℃左右時，停止攪拌；當水浴溫度上升到85℃左右時停止加熱，冷卻至室溫，分出上層煤油，即可得白色球形水合氧化鈦－硅鈦酸鈉無機離子交換劑。可以看出，利用凝膠-溶膠法制備的水合鈦復合材料所需原料復雜多樣，制備過程繁瑣難控。探索新的水合鈦材料制備工藝成為亟待解決的問題。

在含量豐富、綠色環保的生物質資源中，蛋白質類，如動物皮毛等由于含有大量的氨基、羧基以及肽鍵等活性官能團，能與無機礦物(如鉻、鋁、鐵、鈦、硅等)或有機物質(酚類、醛類、油脂類等)反應，而可以被用作負載基質。而在制革生產中，由于修邊、片皮和削勻等操作工序產生的大量制革廢棄物，其主要成分是膠原蛋白，占總量的80～90％。高效合理利用制革廢棄物這一寶貴的蛋白資源，利用其結構上的優勢，將其水解成小分子物質，通過去溶劑法制備為納米球，暴露出盡可能多的活性官能團，從而使其成為良好的負載基質，進一步將水合氧化鈦成功負載到納米球上，得到一種性能優異的重金屬吸附材料。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種膠原多肽納米球接枝水合氧化鈦吸附材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取制革廢膠原粉碎、水解，得到水解膠原多肽，取水解膠原多肽并采用凝膠-溶膠法獲得膠原多肽納米球懸浮液；

步驟二、將膠原多肽納米球懸浮液中加入容器中，然后加入蒙囿劑和鈦酸鹽溶液，攪拌2～5h，用弱堿將pH調節至3～4，將容器密封，置于搖床中，在溫度為40～45℃條件下反應2～5h，再于室溫下靜置1～10小時，離心分離，棄去上清液，余留物清洗后冷凍干燥，即制得膠原多肽納米球接枝水合氧化鈦材料。