专利名称：以离子液体为溶剂制备纤维素/胶原生物吸附剂的利记博彩app
技术领域：
本发明属于化工领域，具体涉及ー种直接利用纤维素、胶原制备纤维素/胶原球形生物吸附剂的方法。
背景技术：
纤维素是自然界来源最丰富的天然高分子材料，备受关注。纤维素基球形吸附剂由于具有独特的骨架结构，并且具有重金属离子结合位点-0H，疏松和亲水性网络结构，表面积大，通透性能和水力学性能好等优点，适合于床式吸附处理的需要，成为研究的热点。但是纤维素球形吸附剂对重金属离子的吸附强度较弱，因而很多人将其改性后再对重金属离子进行吸附。
胶原广泛存在于动物的皮肤、肌腱、软骨及其它结缔组织中。胶原中富含-0H，-NH2等重金属的结合位点，但是胶原的強度等机械性能很差。因而考虑将纤维素与胶原混溶制备球形生物吸附剂，纤维素与胶原间形成氢键作用，使其机械性能得到改善。制备球形生物吸附剂的过程通常需要先溶解，传统的溶解过程存在很多环境污染问题。纤维素的溶解过程通常可在下列体系中完成l)Na0H/CS2溶剂体系；2)铜氨溶液；3)胺氧化合物系列等。但是，制备过程中存在着废碱、废酸、易被氧化、纤维素降解以及废有机溶剂排放等问题。猪皮胶原的传统提取方法1)酸法；2)碱法；3)酶法。酸法和碱法会产生大量的废液，严重污染了环境，对环境造成了二次污染；酶法单独使用时反应过程很慢。此外，这些方法都具有处理步骤多，污染严重，且易造成胶原纤维降解。目前离子液体是ー类极具有应用前景的緑色溶剂，以其强极性、不挥发，对水、空气稳定和对无机、有机化合物以及高分子材料具有良好的溶解性而广泛应用于电化学、有机合成、化工分离、材料制备等领域，用于代替易挥发的有机溶剤。因而，选用离子液体为溶剂来溶纤维素和胶原，制备球形生物吸附剂，能够解决上述问题，对环境更加友好。而且，在制备过程中，由于离子液体为纤维素和胶原的良好溶剤，可以使得纤维素和胶原达到分子级的混合水平，两者在析出剂中同时析出，所形成复合体的组成分布均匀，极大地提高了复合体对重金属离子的吸附能力。
发明内容
本发明的目的是直接利用纤维素、胶原制备纤维素/胶原球形生物吸附剂的方法，通过用离子液体作为溶剂，制备不同质量比的纤维素/胶原混溶溶液，用注射成球法滴入析出剂中得复合凝胶球，空气中干燥即可得到球形生物吸附剂。此方法利用纤维素和胶原为原料，简单可控，条件较为温和，适合规模化生产。本发明的具体方案如下将纤维素与离子液体混合，加热至100°C，机械搅拌，氮气保护下反应12小时，然后升温至一定温度下，将一定量的胶原加入到溶液中，反应I小时后，用注射成球法滴入析出剂中得复合凝胶球，空气中干燥即可得到此球形生物吸附剂材料。其中所述的温度为100°C 150°C ;所述的质量比为12 : I I : I ;所述的析出剂体积为溶液体积的10倍。所述的离子液体为[Emim]Cl,[Amim]Cl, [Bmim]Cl, [Emim]OAc 中的一种；所述的成球针头内径为0. 3mm I. Omm的ー种；所述的成球方法为注射成球，悬浮聚合中的ー种；所述的析出剂为甲醇，こ醇，去离子水中的ー种； 本发明所述的其它溶液均采用常规的方法配制而成。本发明具有以下有益效果I、采用纤维素、猪皮等废皮革做原料，来源广泛，不仅经济，而且更加环保，适合规模化生产；2、反应过程简单、温和、可控，克服了采用传统的酸、碱及有机溶剂制备此材料时需要排放大量污染液的弊端，更加符合节能减排的要求；3、离子液体溶剂经处理后可循环使用，利用率更高；4、通过改变成球条件可控制球形生物吸附剂粒径的大小。附表说明图I图2纤维素/胶原生物吸附剂的光学显微镜照片图3图4纤维素/胶原生物吸附剂的扫描电子显微镜照片
具体实施例方式实施例I①向反应器中加入离子液体[Emim]Cl，升温至100°C，加入12%质量分数的纤维素，机械搅拌，氮气保护，反应12小时；②维持温度在100°C不变，向溶液中加入胶原，并使纤维素与胶原的质量比为12 I，反应时间I小时；③用内径为I. Omm的针头注射成球滴入甲醇中；④空气中干燥，备用。⑤纤维素/胶原生物吸附对废水中金属离子吸附效果见表I表I
权利要求
1.ー种基于咪唑型离子液体溶剂体系，制备纤维素/胶原复合球形生物吸附剂的方法，其特征在于首先，在100°C条件下，以离子液体为溶剂将纤维素溶解；然后升至一定温度下(100°C 150°C )，向纤维素溶液中加入一定量胶原原料(来源于动物皮革)，溶解Ih后，制得纤维素/胶原/离子液体混合溶液，用注射成球法滴入析出剂中得到复合凝胶球，将制得的凝胶球在空气中干燥，即可获得纤维素/胶原复合球型吸附剂。所述的纤维素/胶原质量比为12 : I I : I。
2.根据权利要求I所述的ー种基于咪唑型离子液体为溶剂体系制备纤维素/胶原复合球形生物吸附剂的方法，其特征在于，所述的离子液体为I-こ基，3-甲基咪唑氯盐([Emim]Cl)，I- 丁基,3-甲基咪唑氯盐([Bmim] Cl)、I-烯丙基，3-甲基咪唑氯盐([Amim] Cl)，I-乙基，3-甲基咪唑こ酸鎗盐([Emim]OAc)中的ー种。
3.根据权利要求I所述的ー种基于咪唑型离子液体为溶剂体系制备纤维素/胶原复合球形生物吸附剂的方法，其特征在于，所述的挤出法所用的挤出管内径为0. 3 I. Omm的一种。
4.根据权利要求I所述的ー种直接利用纤维素、胶原制备纤维素/胶原球形生物吸附剂的方法，其特征在于，所述的成球方法为挤球，悬浮聚合中的ー种。
5.根据权利要求4所述的ー种直接利用纤维素和动物皮革制备纤维素/胶原复合球型吸附剂的方法，其特征在于，所述的析出剂为甲醇、こ醇和去离子水中的ー种。
全文摘要
本发明公开了一种基于咪唑型离子液体为溶剂，制备纤维素/胶原复合球型生物吸附剂的方法。以微晶纤维素和动物皮革为原料，以咪唑型离子液体为直接溶剂，首先在100～150℃下制得纤维素/胶原质量比12∶1～1∶1的溶液，溶质在离子液体中含量为2％～13％，然后将溶液经注射成球法滴入析出剂中得复合凝胶球，制得的凝胶球在空气中干燥，即可获得纤维素/胶原复合球型吸附剂。这种复合吸附剂对污水中的重金属离子具有较好的吸附性能。所用原料为天然高分子，溶剂-离子液体不挥发且可回收循环使用，因此该制备方法绿色环保，具有较好的应用前景。
文档编号B01J20/24GK102641728SQ201210139250
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者孙海山, 崔贺民, 张永智, 杨东才, 赵雪 申请人:大连中汇达科学仪器有限公司