[發明專利]一種快速簡便的腐殖酸分子量分級方法

在審

• 申請號: 201810535519.8
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108982393A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 趙天慧;湯智;趙曉麗;吳豐昌
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;B01J20/02;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

本發明提供了一種快速簡便的腐殖酸分子量分級方法，利用納米四氧化三鐵的吸附作用和再生纖維素膜的透過性實現腐殖酸的分子量分級，具體為將制備好的納米四氧化三鐵置于再生纖維素膜中形成膜包，利用納米四氧化三鐵對于腐殖酸的吸附性提供動力，使得小于再生纖維素膜分子量的腐殖酸透過膜，大于再生纖維素膜分子量的腐殖酸和納米四氧化三鐵截留在膜外，通過從小到大順序加入不同分子量的膜包而達到腐殖酸通過分子量分級的目的。本發明的有益效果是操作簡便，方便快速，且使用的材料無毒無害、環境友好，為進一步研究腐殖酸的結構、組成和性質提供技術支撐。

技術領域

本發明屬于污染水體綜合治理與水體生態修復技術，具體涉及一種快速簡便的腐殖酸分子量分級方法。

背景技術

腐殖質是自然界中分布最廣的有機質，廣泛存在于土壤、沉積物、河流、湖泊與海洋中，其是動植物殘體通過化學和生物過程形成的產物。腐殖質大量的參與全球碳循環的過程，占淡水中溶解性有機碳的50％-90％。由于腐殖質可以和環境中多種化合物發生反應，因此其在水體和土壤中起著重要作用。

腐殖質是具有多種官能團的大分子有機物的混合物，根據其在水溶液中的溶解性可分為三類物質：富里酸(Fulvic Acid)，可溶于水中的任何pH值；腐殖酸(Humic Acid)：僅溶于堿性而不溶于酸性溶液；胡敏素(Humin)：不溶于水的任何pH值。

分子量是研究腐殖質形成、化學結構和物理化學特征的重要參數之一。對于腐殖質這種由天然復雜的有機質組成的混合大分子物質來講，沒有確定的分子量，僅有分子量分布范圍，因此，有效的測定腐殖質的分子量并不是一件容易的事。

目前，分子量的測定方法大多采用體積排阻色譜法、超濾、超速離心法、粘度法、小角X射線掃描、場分離及依數性方法。但是，這些方法普遍存在分級耗時較長、所需儀器設備要求高且不易獲取、不同標定物結果差別大、分子量計算復雜、分級過程采用化學試劑會對環境造成二次污染、操作復雜、成本較高等弊端。

CN105549091A公開了一種測定水中溶解性腐殖酸分子量分布的方法,包括如下步驟:1)用總有機碳分析儀測定溶解性腐殖酸水溶液中溶解性腐殖酸的總有機碳值；取溶解性腐殖酸水溶液，用去離子水分別稀釋至溶解性腐殖酸濃度為10mg/L-20mg/L；2)用進樣器取10ml步驟1)所得溶液注入后面串聯有多角度激光光散射儀和紫外可見光檢測器的非對稱場流分析儀中，進行檢測；3)利用非對稱場流分析儀自帶軟件對多角度激光光散射儀檢測得到的光散射信號峰和紫外可見光檢測器檢測得到的紫外可見光信號峰進行積分，得腐殖酸分子量分布圖；CN107436332A公開了一種分離并測定腐殖酸不同極性及分子量組分的方法，通過串聯C19柱-檢測器-排阻色譜柱-檢測器的方式，實現了腐殖酸不同極性和分子量組分的有序分離和同時鑒定。以上發明均可以實現腐殖酸分子量的分級，但仍存在所需儀器設備要求高且不易獲取，操作復雜、成本較高、分級耗時較長等問題。

近年來，納米材料在水環境污染物去除的應用受到了人們的關注，納米材料具有高的比表面積和卓越的吸附性能，吸附容量大且吸附時間短，其成為水處理領域理想的吸附劑。本發明的出發點是以納米四氧化三鐵對腐殖酸的吸附作用提供分級動力，利用不同分子量的再生纖維素膜形成物理屏障實現腐殖酸的分子量分級，推進了腐殖酸結構組成的解析研究，為進一步研究腐殖酸的結構、組成和性質提供技術支撐。

發明內容

本發明的目的是提供一種操作簡便、成本低、快速高效、環境友好的腐殖酸分子量分級方法。

為了解決以上技術問題，本發明提供的一種快速簡便的腐殖酸分子量分級方法，利用納米四氧化三鐵的吸附作用和再生纖維素膜的透過性實現腐殖酸的分子量分級，包括以下步驟：

S1.將納米四氧化三鐵分別放入至少9個不同分子量等級的再生纖維素膜中，將膜兩端用膜夾夾緊，制成至少9個不同分子量等級的膜包；

S2.將腐殖酸溶于1.0M的堿性溶液中形成腐殖酸溶液；