[發明專利]可富集水中抗生素的卡拉膠-海藻酸鈉復合凝膠球的制備

在審

• 申請號: 201811380502.6
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109464987A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 于飛;崔天然;白雪婷;楊常富;黃國瓊
• 申請（專利權）人: 上海海洋大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明公開了一種可富集水中抗生素的卡拉膠?海藻酸鈉復合凝膠球的制備；包括：分別取卡拉膠與海藻酸鈉，加入去離子水混合均勻，形成卡拉膠與海藻酸鈉的混合物；將所述卡拉膠與海藻酸鈉的混合物滴入Ca²⁺溶液中浸泡8h，得到凝膠球；所述Ca²⁺溶液中Ca²⁺的濃度為≥10g/L；去離子水浸泡、沖洗，得到水凝膠；冷凍干燥所述水凝膠，即得所述卡拉膠?海藻酸鈉復合凝膠球。本發明制備的材料制備工藝簡單、條件易控、成本低廉、溶脹過程不易破裂，有極好的吸附性和機械性特性。

技術領域

本發明屬于環境科學技術領域；具體涉及一種可富集水中抗生素的卡拉膠-海藻酸鈉復合凝膠球的制備方法，應用于吸附處理等領域。

背景技術

水是人的生命之源，一條條的河流哺育了一代又一代的人。然而，隨著經濟的快速發展喝人口不斷增加,對水資源需求量越來越大,水污染也越來越嚴重,我國水環境質量出現了令人擔憂的局面，除了一系列觸目驚心的水質監測數據,水體污染導致癌癥增多,甚至爆發嚴重水污染事件等見聞,更讓人深感切膚之痛。水處理方法有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法以及吸附法等。吸附法因不會引入新的污染物、操作方法簡單、低成本、高效率而倍受關注，被認為是水處理中最為經濟有效的水處理方法之一。

人類醫療中大量使用抗生素，動物養殖中也大量使用抗生素以防病治病、提高利用率和促進動物生長。我國又是抗生素生產和使用大國。抗生素使用后的通常大部分以藥物原型隨類尿排除。而抗生素在污水處理廠的去除率并不高，導致大量抗生素進入地表土壤，或者通過有機肥施用而直接造成土壤污染。因此，這種用于富集抗生素的材料也具有極高的研究價值。

發明內容

為了解決現有吸附劑機械性能差，易碎，難分離，難回收利用等技術問題，本發明的目的在于提供一種可富集水中抗生素的卡拉膠-海藻酸鈉復合凝膠球的制備方法。本發明利用海藻酸鈉易成凝膠的性能與卡拉膠的膠凝性和增稠性制備出成本低廉，安全無毒，吸附性能、流動性和機械性能好的網絡結構材料做吸附劑。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種用于富集水中抗生素的卡拉膠-海藻酸鈉復合凝膠球的制備方法，所述方法包括如下步驟：

S1、分別取卡拉膠與海藻酸鈉，加入去離子水混合均勻，形成卡拉膠與海藻酸鈉的混合物；每100ml去離子水對應卡拉膠0.3～1.5g、海藻酸鈉0.5～1.5g；

S2、將所述卡拉膠與海藻酸鈉的混合物滴入Ca²⁺溶液中浸泡8h，得到凝膠球；所述Ca²⁺溶液中Ca²⁺的濃度為≥10g/L；

S3、去離子水浸泡、沖洗，得到水凝膠；

S4、冷凍干燥所述水凝膠，即得所述卡拉膠-海藻酸鈉復合凝膠球。

優選的，步驟S1中，所述海藻酸鈉與卡拉膠質量比為1:3～5:1。更優選為1:1.5。當海藻酸鈉與卡拉膠質量比為1:1.5時，所制得水凝膠溶脹度最低，并且機械性能良好，大于或小于該質量比時，溶脹度均升高，由于溶脹后水凝膠機械性能下降，不利于接下來的吸附實驗；因此，選擇海藻酸鈉與卡拉膠質量比為1:3～5:1。

優選的，步驟S1中，所述混合均勻是用攪拌器攪拌4～6h。

優選的，步驟S2中，所述卡拉膠與海藻酸鈉的混合物與Ca²⁺溶液的質量比為1:5～1:10。更優選為1:5。該質量比的選擇是為了保證Ca²⁺溶液中Ca²⁺數量能夠與卡拉膠與海藻酸鈉的混合物充分反應。

優選的，所述Ca²⁺溶液中Ca²⁺的濃度為10g/L～100g/L。