[發(fā)明專利]一種磁性交聯(lián)殼聚糖及其制備方法和應用

在審

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• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112569907A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 彭思偉;谷小兵;劉海洋;白玉勇;李葉紅;麻曉越;荊亞超
• 申請（專利權）人: 大唐環(huán)境產業(yè)集團股份有限公司
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 陶敏

本發(fā)明提供了一種磁性交聯(lián)殼聚糖及其制備方法和應用。本發(fā)明的磁性交聯(lián)殼聚糖的制備方法，包括如下步驟：A)將殼聚糖與交聯(lián)劑進行交聯(lián)反應，制得交聯(lián)殼聚糖；B)將交聯(lián)殼聚糖與鐵鹽、乙二醇和乙酸鈉混勻后進行加熱反應，隨后干燥、磁分離，制得磁性交聯(lián)殼聚糖。本發(fā)明的磁性交聯(lián)殼聚糖表面呈多孔網狀結構，具有良好的吸附性能和熱穩(wěn)定性，不會伴隨溫度的升高而分解；此外，該磁性交聯(lián)殼聚糖還具有良好的回收循環(huán)再生能力，既增加了材料的使用壽命和循環(huán)利用率，同時降低了處理成本。

技術領域

本發(fā)明涉及水處理技術領域，尤其是涉及一種磁性交聯(lián)殼聚糖及其制備方法和應用。

背景技術

目前，四環(huán)素(tetracycline，TC)已經逐漸成為世界范圍內第二廣泛使用的抗生素，被廣泛應用于人類醫(yī)藥、獸醫(yī)藥、動物生長促進劑等。據報道，只有少量的四環(huán)素能夠被新陳代謝作用吸收，而大多數(shù)的四環(huán)素則通過尿液和糞便排出體外，殘余的四環(huán)素被頻繁地在污水、地表水甚至地下水中監(jiān)測到。

四環(huán)素在環(huán)境中殘留可能會促生抗生素耐受菌(ARB)和抗生素耐受基因(ARG)，從而對人類健康造成風險。因此，為了預防四環(huán)素對生態(tài)環(huán)境和公眾健康帶來的有害影響，開發(fā)高效且低成本的技術以去除污水和地表水中的四環(huán)素具有重要意義。迄今為止，最有前景的四種四環(huán)素處理方法是離子交換、膜過濾、光催化降解和吸附。相較于其他方法，吸附法具有簡單、經濟等優(yōu)勢，仍然是最具有吸引力的四環(huán)素處理方法之一。

聚合物在環(huán)境工程中已經被用于各種不同的用途，從成本、安全、環(huán)境等方面來考慮，天然聚合物已經受到了普遍關注。殼聚糖是殼質高度脫乙酰的衍生物，以優(yōu)良的吸附性能、可生物降解及無毒害等特性被廣泛認知。盡管殼聚糖具有諸多優(yōu)勢和獨一無二的特性，但是由于其較差的機械和電特性，使其在更廣泛范圍的應用仍受到了限制。

鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種磁性交聯(lián)殼聚糖及其制備方法和應用，該磁性交聯(lián)殼聚糖具有良好的吸附性能、熱穩(wěn)定性和回收循環(huán)再生能力。

本發(fā)明提供一種磁性交聯(lián)殼聚糖的制備方法，包括如下步驟：

A)將殼聚糖與交聯(lián)劑進行交聯(lián)反應，制得交聯(lián)殼聚糖；

B)將交聯(lián)殼聚糖與鐵鹽、乙二醇和乙酸鈉混勻后進行加熱反應，隨后干燥、磁分離，制得磁性交聯(lián)殼聚糖。

在本發(fā)明的制備方法，步驟A)具體包括：將殼聚糖溶解于戊二醛溶液中，在攪拌下進行交聯(lián)反應；對交聯(lián)反應產物進行過濾、洗滌、干燥，制得交聯(lián)殼聚糖。

進一步地，步驟A)中，戊二醛溶液的濃度為4-6％，殼聚糖與戊二醛溶液的質量體積比為1g：45-55mL。

進一步地，步驟A)中，攪拌速度為155-165r/min，攪拌時間為7-9h。

在本發(fā)明的制備方法，步驟B)具體包括：將鐵鹽溶解于乙二醇中，隨后加入交聯(lián)殼聚糖，攪拌混勻后再加入乙酸鈉進行加熱反應，對反應產物進行冷卻、干燥、磁分離，制得磁性交聯(lián)殼聚糖。

進一步地，步驟B)中，鐵鹽為FeCl₃·6H₂O，鐵鹽與乙二醇的質量體積比為1g：28-33mL，鐵鹽與乙酸鈉的質量比為1：1.1-1.3。

進一步地，步驟B)中，鐵鹽與交聯(lián)殼聚糖的質量比為1：0.3-1.2。

進一步地，步驟B)中，加熱反應的溫度為180-190℃，加熱反應時間為5-7h。

本發(fā)明還提供一種磁性交聯(lián)殼聚糖，根據上述任一所述的制備方法制得。

本發(fā)明還提供上述磁性交聯(lián)殼聚糖在去除四環(huán)素中的應用。