[发明专利]一种高选择性去除水中Hg(II)的复合聚乳酸微球吸附材料

说明书

技术领域

本发明属于环境应用领域，识别和吸附Hg(II)的检测技术领域。具体涉及一种聚乳酸微球复合材料。

背景技术

汞是有毒的重金属之一，广泛的存在于环境中，相对于其他重金属，汞污染更加普遍而且更难去除。汞及其化合物可以通过各种途径进入人体，而且它们的毒性是累积的，其中无机汞大多数富集于内脏，在脑髓、皮肤和人体的其他部分会少量积聚。所以在汞的中毒多为慢性中毒，当水体的含汞达0.0-0.02mg/L时就可以能使鱼类中毒，达0.03mg/L就能使水生虫类中毒，人类饮水中的含汞达到50mg/L时就会立即中毒致死。因此，发展高效、稳定、价廉的汞离子吸附剂来去除自然水或者废水中的汞离子，达到水净化的目的，具有现实意义和重要应用价值。

作为一种人工合成的、可生物降解的高分子材料，聚乳酸具有许多优点，例如无毒、原料易得、生物相容性较好等。在生物体内，聚乳酸很容易被相关生物酶分解成二氧化碳和水，不会在重要器官内聚集而对生物体产生毒副作用。近年来，聚乳酸材料在生物医用高分子材料方面的应用被不断地开发，其中聚乳酸具有可生物降解，可人工合成的良好性能使它可以作为一类潜在的绿色环保材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚乳酸微球复合材料，其可用于去除水中的汞离子，尤其适用于对废水中的汞的处理，达到净化水的目的。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种复合聚乳酸(PLA)微球吸附材料，其包括内核和外壳，所述内核为聚乳酸，所述外壳为聚乙烯醇。

根据本发明，所述复合聚乳酸微球吸附材料的表面电位是负的。

根据本发明，所述复合聚乳酸微球吸附材料的表面存在微小的裂隙。

根据本发明，所述复合聚乳酸微球吸附材料的直径小于10μm，还可以小于7μm，优选为0.5μm-6μm，还可以为1μm-5μm，1μm-3μm。

根据本发明，所述复合聚乳酸微球吸附材料还包括樟脑。

本发明还提供一种所述复合聚乳酸微球吸附材料的制备方法，该方法使用溶剂挥发法。

根据本发明，所述方法包括：先将聚乳酸溶解在有机溶剂中，之后和水混合得到W/O型乳液，再将该乳液与聚乙烯醇-水溶液混合，形成W/O/W型复合的乳液，之后除去有机溶剂(优选将有机溶剂挥发)，得到复合聚乳酸微球。

根据本发明，在上述方法中，将所述W/O/W型复合乳液倒入醇-水溶液(优选异丙醇-水溶液)中搅拌，之后将有机溶剂挥发，得到复合聚乳酸微球。

根据本发明，在上述方法中，所述溶解聚乳酸的有机溶剂优选为二氯甲烷、丙三醇、乙醇等。

根据本发明，在上述方法中，优选在聚乳酸溶液中加入樟脑。所述樟脑可以增加聚合物微球的稳定性。

本发明还提供了一种所述的复合聚乳酸微球吸附材料的用途，其用于去除和吸附水中的汞离子。达到净化水的目的。所述水可为自然水或者废水等。

本发明还提供了一种所述的复合聚乳酸微球吸附材料的吸附方法，其特征在于，用于吸附汞离子。

根据本发明，所述方法用于吸附水中的汞离子。

根据本发明，所述水可为自然水或者废水等。

根据本发明，所述微球对汞离子的吸收率达到85％以上，优选95％以上，更优选99％以上，相对于被吸附的汞离子总量计。

本发明还提供了一种吸附有汞离子的复合聚乳酸微球，其包括本发明所述的复合聚乳酸微球吸附材料和汞离子。

根据本发明，所述复合聚乳酸微球吸附的汞离子可以从微球表面脱吸附，从而达到聚合物微球的再生功能。上述吸附有汞离子的复合聚乳酸微球可以经过脱吸附再生为本发明的复合聚乳酸微球。

因而本发明还提供一种吸附有汞离子的复合聚乳酸微球的再生方法，其特征在于，使用EDTA将汞离子从微球表面脱吸附。

本发明中，由于聚乳酸是疏水性的，故使用聚乙烯醇来改性，使得微球亲水性能更好。本发明意外地发现，本发明的复合聚乳酸微球只对金属汞离子有响应，其对汞离子的吸收率达到了85％以上，优选95％以上，更优选99％以上，其相对于被吸附的汞离子总量计。而对其他金属离子具有很弱的吸附作用。可见本发明的复合聚乳酸微球对汞离子的吸附具有高选择性。

附图说明

图1为聚合物微球在不同条件下的扫描电镜图，(a)pH＝3.6；(b)pH＝0；(c)pH＝7.0；(d)在河水中的电镜图。