[發(fā)明專利]一種新型復(fù)合型緩釋氧化微球及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011128327.9
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112250511B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐雪嬌;王翠蘋;孫紅文
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C05G3/40;C05G3/80;C09K101/00
• 代理公司: 北京箴思知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11913
• 代理人: 李春暉;譚艷

本申請?zhí)峁┮环N新型復(fù)合型緩釋氧化微球及其制備方法；將一定量殼聚糖溶于稀酸溶液中，得到一定pH的殼聚糖溶液后，然后向其中加入尿素，溶解，再加入過硫酸鹽，溶解，得到水相溶液；取一定量乳化劑置于液體石蠟中，攪拌，得到油相溶液；將水相溶液加入到油相溶液，攪拌，形成一定水油比的乳劑溶液；邊攪拌邊向乳劑溶液緩慢加入交聯(lián)劑進行交聯(lián)反應(yīng)，得到混合物；將混合物進行分離處理，取固相，用有機溶劑反復(fù)清洗、抽濾，再進行干燥處理。本申請?zhí)峁┑男滦蛷?fù)合型緩釋氧化微球球形度好，粒徑小，在土壤原位修復(fù)工程實施中具有優(yōu)異的遷移性、流動性及傳質(zhì)性能，另外還具有緩釋性能好、氧化劑利用率高、成本低廉、增強土壤肥力等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于環(huán)境污染治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型復(fù)合型緩釋氧化微球及其制備方法，尤其適合于污染場地土壤原位修復(fù)。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)氧化技術(shù)相比，高級氧化技術(shù)通過產(chǎn)生大量氧化性極強的自由基，分解大多數(shù)有機污染物，反應(yīng)條件溫和，適用范圍廣，通常對溫度和壓力沒有特殊要求。其中，以硫酸根自由基為基礎(chǔ)的高級氧化技術(shù)(SO₄^-·-AOPs)通過活化過硫酸鹽(PS)生成氧化電位較高的SO₄^-·(2.6-2.8eV)和·OH(2.8eV)，相較于·OH的半衰期(2×10^-8s)，SO₄^-·的半衰期更長((3～4)×10^-5s)，與有機物的反應(yīng)速率常數(shù)大，成為原位化學(xué)修復(fù)技術(shù)的理想氧化材料。然而非緩釋氧化技術(shù)在原位修復(fù)中具有耗散快、電子傳遞效率低、靶向氧化效率低等局限，從而造成氧化材料的浪費及對環(huán)境的二次污染。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者對過硫酸鹽緩釋材料開展了積極的研究。楊苑等以石蠟、硅砂和過硫酸鈉為材料，通過熔化成型法制備過硫酸鈉緩釋材料，探討其在水溶液中的緩釋行為及其對2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的降解效果，實驗發(fā)現(xiàn)第16次置換時2,4-DNT的降解率為56.38％。Liang等采用過硫酸鹽、水泥、砂和水制備了水泥質(zhì)過硫酸鹽塊狀緩釋材料，研究了不同配比對過硫酸鉀鹽緩釋效果的影響。陳方義等采用過硫酸鉀、水泥、砂和水按照一定配比均勻混和后，制備過硫酸鉀緩釋材料并考察其釋放性能，最長釋放時間可達159-501d，能夠?qū)崿F(xiàn)對過硫酸鹽的緩慢釋放。Ann等用過硫酸鈉與石蠟按照2.25∶1的質(zhì)量比混合，制備不同尺寸的過硫酸鈉緩釋材料，并對其釋放規(guī)律進行了研究，結(jié)果顯示緩釋材料尺寸大小影響過硫酸鈉的釋放速率。然而以上材料在釋放過程中存在共性不足，即緩釋材料中的過硫酸鹽無法完全得到釋放利用，原因是以上緩釋材料均以非生物降解的水泥或硅砂等為材料骨架，部分過硫酸鹽被固定其中無法完全釋放，降低了氧化劑利用率，增加了成本。

申請人曾提出以殼聚糖-尿素復(fù)合膜為膜材料，對礦物粉、活性炭、液體石蠟等與過硫酸鈉組成的緩釋芯材進行包膜，從而制備強化緩釋型氧化材料的方法(申請?zhí)枺篊N201910617656.0，名稱：一種殼聚糖與尿素復(fù)合膜包覆型緩釋氧化材料及其制備方法)，緩釋效果優(yōu)良。然而實際土壤原位修復(fù)工程中，對氧化材料的尺寸、流動性能等也有一定要求，以上材料均存在不足，不能滿足實際工程要求。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的之一是提供一種新型復(fù)合型緩釋氧化微球，該新型復(fù)合型緩釋氧化微球球形度好，粒徑小，在土壤原位修復(fù)工程實施中具有優(yōu)異的遷移性、流動性及傳質(zhì)性能。

本申請的目的之二是提供一種上述新型復(fù)合型緩釋氧化微球的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本申請采用以下技術(shù)方案：

一種新型復(fù)合型緩釋氧化微球，通過乳化交聯(lián)法制備而成，以殼聚糖-尿素復(fù)合材料為高分子基質(zhì)，過硫酸鹽分散負(fù)載于所述微球的高分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。

上述新型復(fù)合型緩釋氧化微球，作為一種優(yōu)選實施方式，所述微球的粒徑為3μm以下(比如2.5μm、2μm、1.5μm、1μm、0.5μm、0.1μm等)。

一種上述新型復(fù)合型緩釋氧化微球的制備方法，包括：