[發明專利]一種膠原蛋白TiO2復合催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201811523152.4
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109529953A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 何利;岑麗媛;董蕾;曹舒;王碩;陳姝娟;劉書亮;夏夢思;謝旭陽
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: B01J31/38
• 分類號: B01J31/38;C02F1/30;C02F101/38
• 代理公司: 成都天匯致遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51264
• 代理人: 韓曉銀

本發明提供一種膠原蛋白TiO₂復合催化劑及其制備方法。所述膠原蛋白TiO₂復合催化劑是一種以膠原蛋白為載體，擔載納米級二氧化鈦活性成分得到的納米粒子復合催化劑。制備方法，包括：將處理干凈的豬皮脫脂，脫脂完成后去除雜蛋白；將除完雜蛋白的豬皮酶解，酶解結束后過濾；將濾液鹽析，鹽析結束后離心得到膠原蛋白粗提物；將膠原蛋白粗提物依次以醋酸溶液透析、超純水透析，之后凍干得到膠原蛋白純品；以鈦酸四丁酯和稀酸為原料制備納米級二氧化鈦樣品；將膠原蛋白純品于醋酸溶液中溶解，加入納米級二氧化鈦樣品，超聲分散后浸漬，再依次烘干、破碎、煅燒、破碎后即得膠原蛋白TiO₂復合催化劑。

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種膠原蛋白TiO₂復合催化劑及其制備方法。

背景技術

我國畜牧業發展迅速,全國豬肉年產量、肉制品及副產品加工總值逐年上升，但是由于豬皮多毛多脂肪，在許多地方常被當作廢棄物進行丟棄處理，只有在少數地方會烹飪之后加以食用，造成了資源的極大浪費，一定程度上還污染了環境。因此，利用現代的材料加工技術使其獲得充分利用是一項很好的研究課題，不僅可以避免資源的浪費，保護社會環境，還可以提高使用價值，增加社會效益。

豬皮當中具有大量的膠原蛋白，可以將其中的膠原蛋白提取出來，如可參考紀倩等人在《豬皮中膠原蛋白的提取與結構鑒定》發表的提取工藝，然后，將提取出來的膠原蛋白進行制膜，可以獲得膠原蛋白膜。但是，天然膠原蛋白作為功能性生物材料普遍存在抗水性差、熱穩定性差、機械強度低、易酶解和易污染等缺陷，極大地限制了其使用性。本申請發明人首次嘗試加入具有光催化活性的納米材料與之進行雜化，制備成具有良好光催化活性的復合催化劑，這種復合催化劑在污水處理領域具有廣泛的應用前景，可以有效加快污水處理進程，從而改善環境問題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種膠原蛋白TiO₂復合催化劑及其制備方法。本發明的技術方案為：

第一個方面，本發明提供一種膠原蛋白TiO₂復合催化劑，所述膠原蛋白TiO₂復合催化劑是一種以膠原蛋白為載體，擔載納米級二氧化鈦活性成分得到的納米粒子復合催化劑。

第二個方面，本發明提供上述膠原蛋白TiO₂復合催化劑的制備方法，包括：

(1)將處理干凈的豬皮脫脂，脫脂完成后去除雜蛋白；

(2)將除完雜蛋白的豬皮于0～4℃用醋酸溶液調節pH值為2.0～2.5，并恒溫浸泡攪拌8～10h，之后繼續加入等體積的該醋酸溶液和胃蛋白酶進行酶解，酶解結束后過濾，保留濾液；

(3)在濾液中加入氯化鈉溶液進行鹽析，鹽析結束后離心得到膠原蛋白粗提物；

(4)用pH2.7的醋酸溶液溶解膠原蛋白粗提物，再依次以pH3.0的醋酸溶液透析3～4d、超純水透析1～2d，之后凍干，得到膠原蛋白純品；

(5)以鈦酸四丁酯和稀酸為原料制備二氧化鈦溶膠，將二氧化鈦溶膠依次烘干、破碎、煅燒、破碎后得到納米級二氧化鈦樣品；

(6)將膠原蛋白純品溶于0.5mol/L的醋酸溶液中，加入納米級二氧化鈦樣品，二氧化鈦與膠原蛋白的比例為1：(1～8)，混勻，超聲分散后浸漬18～24h，再依次烘干、破碎、煅燒、破碎后即得膠原蛋白TiO₂復合催化劑。

進一步地，所述步驟(1)中脫脂工藝的控制參數為：在豬皮中加入質量濃度為0.5～1.0％的十二烷基苯磺酸鈉溶液并將體系利用超聲波脫脂，其中料液比為1:(2.0～3.0)，脫脂溫度為20～25℃，超聲功率為80～100W，脫脂時間為2～2.5h。