[發明專利]一種原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910970999.5
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110655675B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 廖安平;魏雅男;李媚;藍平;馬漢樓;藍麗紅;覃琴;蘭雄雕;盧彥越;廖業欣
• 申請（專利權）人: 廣西民族大學
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J3/075;C08L5/08;C08K3/26;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 南寧啟創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45122
• 代理人: 謝美萱

1.一種原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠，其特征在于，該原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠為以甲殼素為載體，負載納米碳酸鈣的一種三元復合材料，納米碳酸鈣為顆粒狀物質（2），孔隙為圓形物質（3），甲殼素為二者之間的物質（1）；

所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

（1）溶解甲殼素：先將Na₂CO₃/Ca(OH)₂/尿素投入水中配置溶液，得到溶劑，然后向溶劑中加入甲殼素，攪拌均勻，接著冷凍，解凍，重復2-4次，得到粘稠混合液；

（2）初步水凝膠的制備：將粘稠混合液攪拌均勻，然后過濾，得到濾液，向濾液中加入環氧氯丙烷進行交聯反應，反應溫度0-4℃，反應時間1-2 h，然后在室溫下放置3-5 h，得到初步水凝膠；

（3）水凝膠的制備：利用乙醇/水的混合液將初步水凝膠進行浸泡，然后清洗至中性，得到水凝膠；

（4）原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備：將水凝膠進行冷凍，凍干后得到原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠。

2.根據權利要求1所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠，其特征在于，該原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的孔徑為8-12nm，比表面積為10-13m²/g。

3.一種如權利要求1或2所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）溶解甲殼素：先將Na₂CO₃/Ca(OH)₂/尿素投入水中配置溶液，得到溶劑，然后向溶劑中加入甲殼素，攪拌均勻，接著冷凍，解凍，重復2-4次，得到粘稠混合液；

（2）初步水凝膠的制備：將粘稠混合液攪拌均勻，然后過濾，得到濾液，向濾液中加入環氧氯丙烷進行交聯反應，反應溫度0-4℃，反應時間1-2 h，然后在室溫下放置3-5 h，得到初步水凝膠；

（3）水凝膠的制備：利用乙醇/水的混合液將初步水凝膠進行浸泡，然后清洗至中性，得到水凝膠；

（4）原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備：將水凝膠進行冷凍，凍干后得到原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠。

4.根據權利要求3所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備方法，其特征在于，所述溶劑中Na₂CO₃的質量百分比為10-30%，Ca(OH)₂的質量百分比為10-20%，尿素的質量百分比為3-6%，余量為水。

5.根據權利要求3所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備方法，其特征在于，甲殼素與溶劑的質體比為1-3 g:100 ml。

6.根據權利要求3所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備方法，其特征在于，所述冷凍的溫度為-40~ -38℃。

7.根據權利要求3所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備方法，其特征在于，所述環氧氯丙烷與甲殼素的質量比為5-8:2。

8.根據權利要求3所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備方法，其特征在于，乙醇/水的混合液中乙醇和水的體積比為1-5:1。

9.根據權利要求3所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，浸泡的溫度為-4-0℃，時間為10-15h。

10.一種如權利要求1或2所述的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠或如權利要求3-9任一項制備方法制得的原位摻雜納米碳酸鈣甲殼素水凝膠的應用，其特征在于，其應用于吸附重金屬離子。