[發明專利]負載有雙鍵化多巴胺的KGM水凝膠的制備方法

有效

• 申請號: 202010046275.4
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111234264B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 張紅平;楊云帆;韋成;劉來寶;張禮華;陳曉強
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08F251/00;C08F226/02;B01J20/24;B01J20/30;B01J20/28
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 靳雪華

本發明公開了一種負載有雙鍵化多巴胺的KGM水凝膠的制備方法，包括：將雙鍵化多巴胺加入去離子水中，超聲分散10～20min，得到雙鍵化多巴胺分散液；將魔芋葡甘聚糖與雙鍵化多巴胺分散液混合，攪拌20～40min，然后加入碳酸鈉，再攪拌20～40min引發交聯，并置于水浴鍋中加熱45～60min，加速溶液凝膠化，冷卻至室溫后放入冰箱冷凍過夜后拿出解凍，得到水凝膠。本發明所使用的魔芋葡甘聚糖發生交聯反應形成凝膠，純交聯后的KGM水凝膠官能團較少；加入雙鍵化多巴胺后，雙鍵化多巴胺鑲嵌在水凝膠中，可以作為骨架，從而大大的增加了水凝膠對鈾離子的吸附效果；這樣水凝膠可以作為對鈾離子吸附更有效的吸附劑。

技術領域

本發明屬于復合材料制備領域，具體涉及一種負載有雙鍵化多巴胺的KGM水凝膠的制備方法。

背景技術

核工業在核活動過程中產生大量含鈾的放射性廢物。鈾的水污染對人類健康具有潛在的影響，并且由于U(VI)的生物累積和生物放大，即使在低濃度下也對生態系統構成嚴重威脅。從水溶液中有效去除U(VI)已成為水處理的特別關注點。目前，包括膜過濾，電化學技術，離子交換，化學沉淀和吸附方法在內的多種處理技術和方法在從水中去除有毒重金屬和放射性核素方面取得了成功的發展。

近年來，無機多孔材料和高分子聚合物被廣泛研究用來吸附污染物。例如CaCO₃、TiO₂、海藻酸鈉、殼聚糖、魔芋葡甘聚糖等，這些負載有多種官能團的聚合物水凝膠在水中能有效吸附多種污染物。而對于絕大多數的污染問題，采用吸附的方法來控制這些污染問題是一種比較有效的措施。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種負載有雙鍵化多巴胺的KGM水凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將雙鍵化多巴胺加入去離子水中，超聲分散10～20min，得到雙鍵化多巴胺分散液；

步驟二、將魔芋葡甘聚糖與雙鍵化多巴胺分散液混合，攪拌20～40min，然后加入碳酸鈉，再攪拌20～40min引發交聯，并置于水浴鍋中加熱45～60min，加速溶液凝膠化，冷卻至室溫后放入冰箱冷凍過夜后拿出解凍，得到水凝膠。

優選的是，所述雙鍵化多巴胺的制備方法為：將多巴胺鹽酸鹽加入硼酸鈉與碳酸氫鈉的混合溶液中，攪拌溶解，得到多巴胺混合溶液，然后將N-乙烯基吡咯烷酮溶解在乙醇中，攪拌均勻后，將N-乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液滴加到多巴胺混合溶液中，并加入NaOH溶液以調整pH≥8，攪拌反應過夜后，采用HCl溶液調整溶液pH至析出固體，干燥，得到雙鍵化多巴胺。

優選的是，在所述雙鍵化多巴胺的制備方法中將N-乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液滴加到多巴胺混合溶液中的方式為：將N-乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液采用電噴方法滴加到盛有多巴胺混合溶液的接收裝置中，在滴加的同時對多巴胺混合溶液施加超聲并攪拌；所述電噴方法為：將N-乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液注入帶不銹鋼噴頭的噴射容器內，然后用高壓電源將電壓施加在不銹鋼噴頭上，且將不銹鋼噴頭朝向接收裝置中，并利用與噴射容器連接的推進泵將噴射容器內的N-乙烯基吡咯烷酮乙醇溶通過不銹鋼噴頭滴入接收裝置的多巴胺混合溶液中。

優選的是，所述硼酸鈉與碳酸氫鈉的混合溶液的配制方法為：將硼酸鈉與碳酸氫鈉加入水中攪拌溶解，得到混合溶液；所述硼酸鈉與碳酸氫鈉的質量比4～6:1；所述硼酸鈉與水的質量比為1:6～10；所述多巴胺鹽酸鹽與硼酸鈉的質量比為1：2～3；所述N-乙烯基吡咯烷酮與乙醇的體積比為1:6～8；所述N-乙烯基吡咯烷酮與硼酸鈉的質量比為1：3～5。