[发明专利]一种高效吸附汞离子的聚乳酸羟基乙酸基复合纳米纤维膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种高效吸附汞离子的聚乳酸羟基乙酸基复合纳米纤维膜的制备方法，包括：将聚乙二醇化胸腺嘧啶PEG‑T修饰到第五代聚酰胺‑胺树状大分子G5.NH₂表面，得到G5‑PEG‑T，之后将G5‑PEG‑T与聚乳酸羟基乙酸PLGA混合并用静电纺丝方法得到PLGA/G5‑PEG‑T复合纳米纤维膜。本发明使用原料价格相对低廉，制备的聚乳酸羟基乙酸基复合纳米纤维膜具有优异的特异性和高效的Hg²⁺吸附效果，制备工艺简单，可用于处理氯碱制造、造纸、炼油、油漆、制药和电池制造等工业生产中含Hg²⁺的废水。

技术领域

本发明属于吸附重金属离子的纳米纤维膜的制备领域，特别涉及一种高效吸附汞离子的聚乳酸羟基乙酸基复合纳米纤维膜的制备方法。

背景技术

由于汞的持久影响、流动性和生物富集性，汞被认为是最毒的重金属。不论是汞单质或是汞的化合物在特殊情况下都可以形成甲基汞，微量的甲基汞就可破坏人类中枢神经系统、肾脏和替他器官。氯碱制造、造纸、炼油、油漆、制药和电池制造等工业生产往往产生大量的含Hg²⁺废水。目前，已有很多方法用于去除废水中的Hg²⁺，如电化学沉降、生物处理及吸附技术、离子交换、氧化还原、反渗透等。其中，高分子吸附剂具有高吸附效率、易工业化生产和表面易功能化等优点而越来越受到关注。

有研究证明，Hg²⁺可选择性地结合在DNA上，形成胸腺嘧啶-汞（Ⅱ）-胸腺嘧啶（T-Hg（Ⅱ）-T）碱基对，并且有研究者用胸腺嘧啶接枝的高分子吸附剂选择性的Hg²⁺。还有研究者利用富含胸腺嘧啶的DNA来改性聚丙烯酰胺凝胶，以达到选择性探测和去除Hg²⁺的目的。综上研究表明，通过胸腺嘧啶的接枝方法能够得到具有Hg²⁺选择性的吸附剂，但这类复合物对Hg²⁺的吸附效率都比较低。此外，静电纺丝技术是一种有效制备纳米纤维膜的途径。静电纺丝可以制备的纳米纤维膜种类丰富，包括有机、有机/无机复合和无机纳米纤维膜，广泛应用于光电器件、高效催化、过滤膜、生物传感器、药物传输、生物组织工程、环境治理等方面。

检索国内外有关Hg²⁺吸附的纳米纤维膜方面的文献和专利结果表明：目前，还没有发现利用聚乙二醇化的胸腺嘧啶修饰到第五代聚酰胺-胺树状大分子后，通过静电纺丝方法得到复合纳米纤维膜膜用于Hg²⁺选择性的高效吸附方面的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效吸附汞离子的聚乳酸羟基乙酸基复合纳米纤维膜的制备方法，该复合纳米纤维膜制备工艺简单，成本较低，并具有特异性和高效性的Hg²⁺吸附效果，具有产业化实施的前景。

本发明的一种高效吸附汞离子的聚乳酸羟基乙酸基复合纳米纤维膜的制备方法，包括步骤如下：

（1）先在胸腺嘧啶-1-乙酸T-COOH溶液中分别加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC和N-羟基琥珀酰亚胺NHS进行羧基活化，再将聚乙二醇NH₂-PEG-COOH加入到T-COOH溶液中，搅拌反应3 d，通过透析后冷冻干燥得到胸腺嘧啶修饰的聚乙二醇T-PEG-COOH，其中T-COOH、EDC、NHS和NH₂-PEG-COOH的物质的量之比为2:10:10:1；

（2）分别称取质量比为1:2的T-PEG-COOH和第五代聚酰胺-胺树状大分子G5.NH₂并用超纯水进行搅拌溶解。在T-PEG-COOH溶液中分别加入EDC和NHS进行羧基活化，再将G5.NH₂加入T-PEG-COOH溶液中，搅拌反应3 d，通过透析后冷冻干燥得到T-PEG-COOH修饰的树状大分子G5-PEG-T，其中T-PEG-COOH、EDC和NHS的物质的量之比为1:5:5；