申請(qǐng)日2014.02.25

　　公開(公告)日2016.03.09

　　IPC分類號(hào)B01J20/26; B01J20/28; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/62; A61K47/36

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，該方法包含如下步驟：步驟1，將表面活性劑、碳酸氫鈉分別加入到海藻酸鈉和聚乙烯醇的混合液中，攪拌溶解后得到含有3%海藻酸鈉、1%聚乙烯醇、0.2~0.6%表面活性劑和0.5%碳酸氫鈉的海藻酸鈉-聚乙烯醇混合液;步驟2，將步驟1所得的混合液逐滴滴入到含有5%氯化鈣和1.5%乙酸的氯化鈣/乙酸混合液中，制得發(fā)泡海藻酸鈣復(fù)合凝膠球。本發(fā)明通過改變表面活性劑達(dá)到調(diào)控多孔海藻酸鈣復(fù)合凝膠球孔徑的目的，孔徑范圍20μm-160μm。通過孔徑的調(diào)節(jié)，改變多孔海藻酸鈣復(fù)合凝膠球的比表面積，從而改善其對(duì)重金屬離子的吸附效果，適用于重金屬污水治理。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，其特征在于，該方法包含如下步驟：

　　步驟1，將表面活性劑、碳酸氫鈉分別加入到海藻酸鈉和聚乙烯醇的混合液中，攪拌溶解后得到含有3%海藻酸鈉、1%聚乙烯醇、0.2~0.6%表面活性劑和0.5%碳酸氫鈉的海藻酸鈉-聚乙烯醇混合液;

　　步驟2，將步驟1所得的混合液逐滴滴入到含有5%氯化鈣和1.5%乙酸的氯化鈣/乙酸混合液中，制得發(fā)泡海藻酸鈣復(fù)合凝膠球;

　　步驟3，后處理步驟，其包含：

　　步驟3.1，將所述的復(fù)合凝膠球的表面用去離子水沖洗后放入-22℃的低溫冰箱中冷凍12~24小時(shí);

　　步驟3.2，將經(jīng)步驟3.1冷凍后的復(fù)合凝膠球放入真空冷凍干燥機(jī)中，于-60℃、真空度15Pa下冷凍干燥2~12小時(shí)，制得多孔海藻酸鈣復(fù)合凝膠球。

　　2.如權(quán)利要求1所述的用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，其特征在于，所述的聚乙烯醇的聚合度為1700。

　　3.如權(quán)利要求1所述的用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，其特征在于，所述的表面活性劑選擇月桂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、牛血清蛋白、十二烷基苯磺酸鈉、羥丙基甲基纖維素、十二烷基硫酸鈉中的任意一種或任意兩種以上。

　　4.一種采用權(quán)利要求1所述的方法制備的多孔海藻酸鈣凝膠球的用途，其特征在于，該多孔海藻酸鈣凝膠球用作水中重金屬離子的吸附。

　　說明書

　　用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及高分子多孔材料的制備方法，具體涉及一種孔徑可控的多孔海藻酸鈣復(fù)合凝膠球制備方法。

　　背景技術(shù)

　　海藻酸(C5H7O4COOH)n是海帶、巨藻等褐藻類細(xì)胞膜的主要成份，是天然環(huán)保的高分子材料，因含有大量游離的羧基而易與重金屬離子結(jié)合，從而形成海藻酸鈣凝膠球。該海藻酸鈣凝膠球的結(jié)構(gòu)如下：

　　研究表明，上述海藻酸與鈣離子形成的凝膠球(即海藻酸鈣凝膠球)對(duì)汞、銅、鎘等重金屬離子具有較好的吸附能力，可用于重金屬污染水體的治理。

　　目前用于重金屬污染水體治理的海藻酸鈣小球都為實(shí)心球，比表面積相對(duì)較小，影響了其對(duì)金屬離子的吸附效果。雖曾有報(bào)道制備出多孔海藻酸鈣/聚乙烯醇復(fù)合海綿材料，但其制備都是采用澆注法，最終得到膜狀或塊狀的材料，而非球狀，孔徑較大且不可調(diào)，尚未見到對(duì)這類多孔材料孔徑控制的報(bào)道。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種孔徑可調(diào)的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，通過選擇不同的表面活性劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)制備的多孔海藻酸鈣凝膠球的孔徑的調(diào)節(jié)，以改善海藻酸鈣凝膠球的金屬離子的吸附效果，可用于含重金屬的污水處理。

　　為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，該方法包含如下步驟：

　　步驟1，將表面活性劑、碳酸氫鈉分別加入到海藻酸鈉和聚乙烯醇的混合液中，攪拌溶解后得到含有3%海藻酸鈉、1%聚乙烯醇、0.2~0.6%表面活性劑和0.5%碳酸氫鈉的海藻酸鈉-聚乙烯醇混合液;

　　步驟2，將步驟1所得的混合液逐滴滴入到含有5%氯化鈣和1.5%乙酸的氯化鈣/乙酸混合液中，制得發(fā)泡海藻酸鈣復(fù)合凝膠球。

　　上述的用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，其中，所述的聚乙烯醇的聚合度為1700。

　　上述的用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，其中，所述的表面活性劑選擇月桂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、牛血清蛋白、十二烷基苯磺酸鈉、羥丙基甲基纖維素、十二烷基硫酸鈉中的任意一種或任意兩種以上。

　　上述的用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，其中，該方法還包含后處理步驟，該后處理步驟包含：

　　步驟3.1，將所述的復(fù)合凝膠球的表面用去離子水沖洗后放入-22℃的低溫冰箱中冷凍12~24小時(shí)。

　　上述的用于重金屬污水處理的多孔海藻酸鈣凝膠球的制備方法，其中，該后處理步驟還包含：

　　步驟3.2，將經(jīng)步驟3.1冷凍后的復(fù)合凝膠球放入真空冷凍干燥機(jī)中，于-60℃、真空度15Pa下冷凍干燥2~12小時(shí)，制得多孔海藻酸鈣復(fù)合凝膠球。

　　本發(fā)明通過改變表面活性劑達(dá)到調(diào)控多孔海藻酸鈣復(fù)合凝膠球孔徑的目的，孔徑范圍20μm-160μm。通過孔徑的調(diào)節(jié)，改變多孔海藻酸鈣復(fù)合凝膠球的比表面積，從而改善其對(duì)重金屬離子的吸附效果，適用于重金屬污水治理。而且，由于不同孔徑的海藻酸鈣復(fù)合凝膠球?qū)Σ煌�粒度和溶解性的藥物具有不同的緩釋效果，可用于有目的地控制藥物在人體內(nèi)的釋放部位和釋放速度;不同孔徑的海藻酸鈣復(fù)合凝膠球也可以識(shí)別不同種類的單細(xì)胞微生物、有目的地進(jìn)行包埋，并可增加細(xì)胞與環(huán)境體系的接觸，提高生物處理的效率。本發(fā)明中所使用的原材料均為生物相容性物質(zhì)，有望在醫(yī)藥行業(yè)和生物工程等領(lǐng)域得到應(yīng)用。