[發(fā)明專利]一種鎳離子印跡交聯(lián)殼聚糖微球的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810747232.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN108816205A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅明連;陳彰旭;朱丹琛;蔣長(zhǎng)洲;葉玉娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 莆田學(xué)院
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;C08J3/24;C08L5/08;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 福州君誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發(fā)明公開了一種鎳離子印跡交聯(lián)殼聚糖微球的制備方法，屬于材料科學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明是將鎳離子作為模板離子，殼聚糖為功能單體，以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑，通過稀硫酸洗脫鎳離子，制備鎳離子印跡交聯(lián)殼聚糖微球。本發(fā)明制備的微球?qū)︽囯x子具有較高的吸附能力和選擇吸附性能，且操作簡(jiǎn)單易行，可再生循環(huán)使用，降低處理成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料科學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種鎳離子印跡交聯(lián)殼聚糖微球的制備方法。

背景技術(shù)

重金屬污染物在環(huán)境中難以降解，在動(dòng)物和植物中積累，并通過食物鏈逐漸富集，濃度可增加數(shù)萬甚至數(shù)百萬倍，最終進(jìn)入人體構(gòu)成危害。鎳是生物體必需的微量元素之一，已經(jīng)證明鎳是一些酶系統(tǒng)的活化劑，如果身體嚴(yán)重缺鎳，則會(huì)抑制其生長(zhǎng)和造血的功能。但是，過量接觸鎳會(huì)導(dǎo)致一些生理毒性，如接觸性皮炎，肺和腎功能受損以及心血管，免疫和血液系統(tǒng)受損。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，鎳已被證明具有致癌性，但人類致癌性的證據(jù)不足，國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)僅將鎳列為可能的致癌物。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，鎳隨著化石燃料、鎳鋼和不銹鋼中的燃燒越來越多地釋放到環(huán)境中，導(dǎo)致鎳在大氣、水和土壤中的積累，進(jìn)而使初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品受到不同程度的鎳污染。鎳污染和其他重金屬污染有如下特點(diǎn)：持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，污染范圍廣；不易在生物質(zhì)循環(huán)和能量交換中分解，從而導(dǎo)致在生物體內(nèi)累積并緩慢地導(dǎo)致疾病的發(fā)生；鎳污染還具有隱蔽、危害大且難以被微生物降解等特點(diǎn)，處理鎳污染顯得日益緊迫。

殼聚糖是自然界中發(fā)現(xiàn)的一種基本堿性多糖，具有良好的粘附性、生物降解性、生物相容性和無毒性，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工等方面。殼聚糖分子中存在的羥基、氨基可以通過氫鍵和離子鍵形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的籠狀分子，螯合各種金屬離子，可以有效地吸附或捕獲溶液中的金屬離子，形成穩(wěn)定的螯合物，且其特殊的多孔結(jié)構(gòu)，使其具有較大的比表面積，吸附金屬離子的容量大，但是易溶于酸性溶液。近年來，不少學(xué)者研究了在殼聚糖的線性分子鏈上進(jìn)行化學(xué)改性，以提高其吸附量或吸附選擇性等，常見采用化學(xué)交聯(lián)的方法改善殼聚糖的酸溶性。

分子印跡技術(shù)是制備對(duì)某一特定的目標(biāo)分子具有特異選擇性的印跡聚合物技術(shù)。采用分子印跡技術(shù)，由殼聚糖微球或改性殼聚糖制備分子印跡聚合物，殼聚糖的無序作用力可以轉(zhuǎn)化為結(jié)合位點(diǎn)，用于特定官能團(tuán)的識(shí)別吸附，提高吸附的選擇性。由于殼聚糖鏈上眾多的氨基和羥基為其結(jié)構(gòu)修飾和合成分子印跡聚合物提供了可能，因此，近年來將其用于分子印跡材料合成，開展具有特定吸附功能的聚合物研究成為熱點(diǎn)。

殼聚糖在稀酸中的緩慢水解將嚴(yán)重限制其應(yīng)用，單交聯(lián)會(huì)大大降低殼聚糖的吸附容量和吸附選擇性。為此，人們開始有針對(duì)性地對(duì)殼聚糖進(jìn)行改良，主要改良的方法有印跡法和印跡交聯(lián)法等。在甲醛、戊二醛、環(huán)氧氯丙烷等常用的交聯(lián)劑存在之下，交聯(lián)殼聚糖對(duì)重金屬離子吸附性有了較大的提高，但其對(duì)重金屬離子的選擇性沒有太大的改變。而加入了模板離子的印跡殼聚糖在對(duì)于重金屬離子的吸附選擇性上有了較大的提高，但吸附量不足則是成為該方法的最大缺陷。印跡交聯(lián)法則是結(jié)合上兩種方法，以目標(biāo)金屬離子作為模板離子，再通過交聯(lián)劑交聯(lián)制備印跡交聯(lián)殼聚糖，合成的介電粒子具有目標(biāo)分子的空穴印跡，對(duì)目標(biāo)金屬離子具有高的吸附容量和吸附選擇性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鎳離子印跡交聯(lián)殼聚糖微球的制備方法，旨在解決殼聚糖的酸溶性問題，提高交聯(lián)殼聚糖的吸附性能。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種鎳離子印跡交聯(lián)殼聚糖微球的制備方法，包括以下步驟：

（1）Ni²⁺印跡殼聚糖微球的制備