[發明專利]一種右旋糖酐-聚氨基酸陽離子絮凝劑的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202110126031.1
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112920404B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 張洪斌;陸啟蒙;楊靜文;胡雪芹
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C08G69/48
• 分類號: C08G69/48;C02F1/56
• 代理公司: 合肥云道爾知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34230
• 代理人: 閆興貴

本發明公開了一種右旋糖酐?聚氨基酸陽離子絮凝劑的制備方法及其應用，所述制備方法包括以下步驟：將右旋糖酐溶液與聚氨基酸溶液混合攪拌5?10min，加入1?(3?二甲氨基丙基)?3?乙基碳二亞胺鹽酸鹽，于室溫下反應6?24h，加入乙醇獲得沉淀，洗滌純化后干燥，得到白色干燥固體，即為所述右旋糖酐?聚氨基酸陽離子絮凝劑。本發明制備得到的右旋糖酐?聚氨基酸陽離子絮凝劑可用于水體污染物處理、制糖工業、微生物細胞收獲、溶液中陰離子組分或者帶有陰離子基團的大分子組分的絮凝處理。本發明制備的絮凝劑安全環保，無二次污染，不存在金屬殘留、腐蝕管路和有毒單體殘留等問題。

技術領域

本發明涉及多糖基絮凝劑領域，具體涉及一種右旋糖酐-聚氨基酸陽離子絮凝劑的制備方法及其應用。

背景技術

人類社會的工、農業生產活動會產生大量廢水，這些廢水中含有的污染物能夠對生態環境和人類健康造成危害。處理廢水、去除污染物的方法有絮凝法、吸附法、生物降解法等，其中絮凝法因具有操作簡便、高效、成本低等優點而被廣泛應用于廢水處理領域。絮凝法的關鍵在于絮凝劑的選擇和使用，合適的絮凝劑能夠將廢水中的污染物顆粒聚集成絮凝物，在重力的作用下實現分離。目前絮凝工序中使用的絮凝劑主要是無機絮凝劑(如聚合氯化鋁、硫酸鐵)和合成有機絮凝劑(如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚環氧乙烷、聚乙烯亞胺)，它們的絮凝活性高且成本低。然而，無機和合成有機絮凝劑也有缺點，如難以生物降解、有毒等，它們的使用導致了二次污染，造成了新的環境和人類健康問題，且應用范圍受到限制，難以應用于醫藥、食品等領域中的澄清過程。為了解決這一難題，需要開發無機和合成有機絮凝劑的可行性替代品。來源于自然界(動物、植物和微生物資源)的多糖作為天然聚合物具有安全性高、易生物降解、反應活性高等特點，逐漸成為開發安全環保的新型絮凝劑的原料，使用多糖及其衍生物作為絮凝劑可以降低或避免對人類健康和生態環境造成危害。

發明內容

本發明的目的在于提供一種右旋糖酐-聚氨基酸陽離子絮凝劑的制備方法及其應用，其制備的絮凝劑安全環保，無二次污染，不存在金屬殘留、腐蝕管路和有毒單體殘留等問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種右旋糖酐-聚氨基酸陽離子絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：將右旋糖酐溶液與聚氨基酸溶液混合攪拌5-10min，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)，于室溫下反應6-24h，加入乙醇獲得沉淀，洗滌純化后干燥，得到白色干燥固體，即為所述右旋糖酐-聚氨基酸陽離子絮凝劑，其中，聚氨基酸的結構式如下：

優選地，所述右旋糖酐是在蔗糖溶液中通過右旋糖酐蔗糖酶的酶催化反應獲得。

優選地，所述蔗糖溶液的濃度為0.55-0.75mol/L，所述蔗糖溶液采用pH為5.0-5.5的乙酸-乙酸鈣緩沖溶液配制得到，所述右旋糖酐蔗糖酶的濃度為5.0-6.0U/mL。

優選地，所述右旋糖酐溶液的濃度為10-60g/L。

優選地，所述聚氨基酸與右旋糖酐質量比為0.1-1.5：1。

優選地，所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的用量為聚氨基酸質量的 1/30-1/10。

優選地，上述任一項方法制備的右旋糖酐-聚氨基酸陽離子絮凝劑的應用，所述右旋糖酐-聚氨基酸陽離子絮凝劑用于水體污染物處理、制糖工業、微生物細胞收獲、溶液中陰離子組分或者帶有陰離子基團的大分子組分的絮凝處理。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：