[发明专利]氨基酸改性蒙脱土－合成高分子杂化微球及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨基酸改性蒙脱土-合成高分子杂化微球及其制备方法和用途，属于改性功能材料领域。

背景技术

蒙脱土是一种层状硅酸盐矿物，层间带有负电荷，易将一些带正电的阳离子，如Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺或极性分子吸附在层间，比表面积达到50-1000m²/g，具有良好的离子交换性能和吸附性能。

“环境激素”一词是1996年由美国《波士顿环境》报记者安·达玛诺斯基等所著《被夺去的未来》一书中首先提出来的。环境激素又叫环境荷尔蒙、荷尔蒙搅乱素和内分泌搅乱素。环境荷尔蒙物质在食物、水和土壤中的存在已经成为世界范围内的问题。环境荷尔蒙在极低的浓度下就会发生作用。环境荷尔蒙进入人体与细胞中的受体结合后，就会在体内发出错误信息，从而破坏生物体正常的代谢、分泌和生殖机能。清除环境毒素是很有必要的。

利用改性蒙脱土清除环境毒素的研究已有很多报道：用天然有机阳离子改性的蒙脱土可以清除除草剂(C.Marta等人，Environ Sci.Technol.38(2004)：180-186.)，有机阳离子改性的蒙脱土用于清除双酚A和雌激素酮(A.Shareef等人，Journal of colloid and interface science，297(2006)：62-69)。这些研究都表明采用蒙脱土做吸附剂清除环境荷尔蒙的方法是非常方便和有效的。但是这些研究均集中在对吸附机理的研究和扩太蒙脱土应用范围这两方面上，普遍采用长链烷基铵盐对蒙脱土进行有机改性，具体操作时都直接使用改性过的蒙脱土粉末与水溶液直接接触，吸附后溶液的回收需要离心分离或者过滤，改性剂也会对环境造成二次污染，限制了蒙脱土作为吸附剂在实际应用中的推广。

发明内容

本发明的目的针对现有技术的不足提供一种氨基酸改性蒙脱土-合成高分子杂化微球及其制备方法和用途，其特点是用环境友好的氨基酸分子改性钠基蒙脱土，改性蒙脱土与合成高分子溶液共混，通过注射喷头挤出至非溶剂中，形成微球。

本发明的目的由以下技术措施实现：其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。

氨基酸改性蒙脱土-合成高分子杂化微球的起始原料由下列物质组成：

氨基酸改性蒙脱土                    1-35份

合成高分子，分子量为20000～80000    1-10份

溶剂                                7-130份

其中，氨基酸为色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、组氨酸或精氨酸中的任-种，氨基酸的用量为0.2-1.6倍蒙脱土阳离子交换量。

合成高分子为聚砜或者聚醚砜。

溶剂为N-甲基-吡咯烷酮，二甲基乙酰胺，二甲基甲酰胺，和二甲基亚砜中的至少一种。

氨基酸改性蒙脱土-合成高分子杂化微球的制备方法：

1.氨基酸改性蒙脱土的制备

将钠基蒙脱土1-80份，室温浸泡于1-600份蒸馏水中12-36小时，待其完全膨润，称取0.2-1.6倍蒙脱土阳离子交换量的氨基酸，加入完全膨润的蒙脱土中，调节pH值3.5-4.5，搅拌12-36小时，处理过的蒙脱土浆，用离心机分离，去掉上层清液，用蒸馏水洗涤，分离，重复3-6次，将处理过的蒙脱土于温度50～60℃干燥12-36小时，经研磨，过筛，获得氨基酸改性的蒙脱土粒径为30-150μm，备用；

2.改性蒙脱土-合成高分子溶液的制备

将合成高分子1-10份，溶解于7-130份溶剂中，制备高分子溶液；取氨基酸改性蒙脱土1-35份与上述高分子溶液共混，搅拌10分钟-60分钟后备用； 

3.杂化多孔微球的制备

将上述含有改性蒙脱土的聚合物溶液通过0.8-1.5mm单孔喷丝头或注射针头注入非溶剂中，搅拌，制备多孔微球，直径为2.4～3.2mm；

4.杂化多孔微球的后处理

将上述多孔微球在温度30～90℃水中处理0.5-4小时，除去残留的溶剂，微球的孔隙率为30～95％。

氨基酸改性蒙脱土-合成高分子杂化微球的用途：

1.吸附柱的制备，将微球填充于分离吸附柱内，体积可根据需要调整，制备微球吸附柱；

2.使环境毒素溶液通过吸附柱，溶液中的毒素即被吸附到杂化微球上；

3.氨基酸改性蒙脱土-合成高分子杂化微球用于选择性吸附环境荷尔蒙毒素和重金属离子。

本发明具有以下优点：