[发明专利]一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及富营养化水体中微囊藻毒素的去除技术领域，更具体涉及一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料，同时还涉及一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料的制备方法，该材料适用于受蓝藻水华污染的自然水体中微囊藻毒素快速去除。

背景技术

随着我国工业化的不断发展，水污染特别是水体富营养化的频率和范围都有显著的提高。蓝藻水华是水体富营养化的一个比较显著的特征，其对水体产生的破坏作用不仅在于感官上的不适，更大的威胁在于其释放的蓝藻毒素，特别是微囊藻毒素，对人体健康构成了极大的威胁。1996年巴西的一家医院因在医疗护理病人时不慎使用了微囊藻毒素污染过的水，结果造成了50人死亡的医疗事故。微囊藻毒素具有环状七肽的稳定结构，已经发现的毒素异构体有至少80种。

目前已经报道的微囊藻毒素去除技术包括：活性碳吸附，氯气/臭氧/高锰酸钾等强氧化剂氧化，二氧化钛光催化降解，以及菌株生物降解技术等。这些方法都有各自的优点，但具体在应用过程中所取得的效果都是比较有限的。活性碳吸附技术应用较为广泛，但活性碳非常容易受水体中的杂质和有机物影响，从而大大降低其本身的吸附效率，在有些受污水体中，活性碳的性能相比于纯净水中的吸附毒素能力下降达到了80％-90％。氧化技术比如氯气消毒也较为常用，但氧化法的一个风险在于氧化产物可能具有新的生物生理毒性，特别对于各种带有苯环的氯代产物，溴代产物，其对我们的饮水健康具有比较大的威胁。而且氧化技术的效率普遍并不高，因为这些氧化技术都缺少选择性，在杂质的干扰作用下氧化剂会迅速地被消耗掉，从而可能导致目标氧化产物的氧化不完全而依然保持着部分毒性。菌株生物降解技术在大自然的毒素归趋降解中扮演了一个至关重要的关键角色，也是绿色环保低价水处理技术的一个理想选择，但在真正的水处理工艺中很难有大的应用，其主要原因在于生物降解作用需要比较长的时间，特别是细菌活化这个阶段存在着一个非常显著的滞后期。二氧化钛光降解技术以及其他一些新的技术目前受到各国研究的广发关注，但这些技术还有许多地方尚需要研究清楚，特别是这些技术是否会带来二次产物的污染，以及这些技术的内在机理机制方面。

发明内容

本发明目的在于克服传统工艺在处理微囊藻毒素中耗时长，选择性比较差，以及处理过程中带来的二次产物的毒性的不利影响，是在于提供了一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料，配方合理，该材料具备快速，高效去除微囊藻毒素功能，同时该材料可循环回收，价格低廉，在溶液中稳定性极高，环境相容性较好，对毒素的选择性较常规活性碳技术有着显著的提高，受水体中的有机质影响也较常规方法小，并且材料在体外细胞毒性检测时几乎不显示细胞毒性。

本发明的另一个目的是在于提供了一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料的制备方法，方法简单，成本低廉，操作简单，非常适合大规模制备，为材料的大规模工业化应用提供了坚实良好的技术基础。

为了达到上述的目的，本发明的技术方案如下：

一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料，它由下列原料配比组成：

所述的微凝胶，其制备步骤是：

合成的配方和反应条件如下：

A、称取丙烯酸单体(AAC)1.0g，交联剂甲叉双丙烯酰胺(BIS)0.15g混合后加入250ml的三口圆底烧瓶中并加10mL水溶解混合，反应体系(圆底烧瓶)置入75℃恒温油浴锅中。

B、再称取十二烷基磺酸钠(SDS)0.053g加入体系中同时加入100mL水，装上回流管并开始通氮气排除里面的空气。待排气约30min后，称取引发剂过硫酸铵(APS)0.1g溶于10mL水中，用恒压漏斗在通氮搅拌反应条件下缓慢加入反应体系中(约15-20分钟时间加完，不要一下全加入到体系中)。

C、上述B步骤完成以后，呆反应体系稳定运行至少半小时，方可无人值守继续维持通氮加热搅拌约14-22h，反应得到的产物用透析袋在纯净水中透析约3天，中途平均每天须换水不下6次，透析完成后凝胶产物以溶液形式保存。如果需要保存比较长的时间，可将透析后的溶液装入冻存管中进行冷冻干燥后保存于干燥皿中。

一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料，它由下列原料配比组成(较好范围)：

一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料，它由下列原料配比组成(优选范围)

一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料，它由下列原料配比组成(优选值)

一种去除微囊藻毒素凝胶离子材料，它由下列原料配比组成：