[发明专利]一种交联聚氨基酸型金属吸附剂、制备方法及吸附金属的方法

说明书

本发明提供了一种交联聚氨基酸型金属吸附剂、制备方法及吸附金属的方法，属于金属吸附技术领域。该金属吸附剂的结构由线性(I)和支化(II)中的一种或两种结构单元与官能度≥2的交联剂偶合组成。本发明还提供了一种交联聚氨基酸型金属吸附剂的制备方法。本发明还提供一种交联聚氨基酸金属吸附剂吸附金属的方法。本发明的所述交联聚氨基酸包含大量的氨基、羟基、羧基、巯基、胍基、酰胺基、酚羟基和咪唑基团中的一种或多种，因此所述交联聚氨基酸可以吸附金属，另外所述氨基酸是一类可再生资源，无需依赖石油产品，无毒无污染，环保性好。

技术领域

本发明涉及金属吸附技术领域，尤其涉及一种交联聚氨基酸型金属吸附剂、制备方法及吸附金属的方法。

背景技术

近年来，人们越来越意识到生态环境的重要性，随着我国节能减排政策的大力实施，极大刺激了对废水处理技术及相关设备的需求。废水处理拥有广阔的市场前景，研究和开发低成本、高效率的废水处理技术，满足工业生产需求，解决水源污染问题，已经成为我国国民经济和社会发展过程中迫切需要解决的一大关键科技问题。污水处理过程中，金属的去除至关重要，有毒金属的威胁逐渐成为全球性问题。金属被利用得非常广泛，通过多种途径排入到土壤河流中难以再次收集，对环境造成了严重的影响。金属污染物不能被生物分解去除，在地面水、地下水等环境中迁移并通过土壤、生物体不断转化和积累，对生态环境造成极大危害。经过调查研究，我国多个地区主要矿区的土壤及周边水体均遭受到铅、镉、汞、锌等重金属复合污染，对生态环境危害明显，高分子金属吸附剂因其在较大温度范围和较宽pH范围内能与废水中多种金属离子迅速络合，易过滤，稳定性强，灵敏度高，被称为“最佳金属吸附剂”，具有巨大的市场商机。

随着人们生活水平的提高、科学技术的发展，世界各国卫生部门对药品的金属含量规定了最高残留限量。药品合成过程中，往往使用金属催化剂，在去除该类金属的同时，还不能引入新的有害物质，对金属吸附剂提出了更高的要求。另外，中药的金属污染也引发了世界各国的关注，我国中药以功能性食品进入国际市场，金属残留问题不仅严重影响中药产品的安全性，而且成为中药进军国外市场的一大障碍。为了发展中医药事业，与国际接轨，保障人民用药安全，研究建立中药(药材、成药)中残留金属去除的方法颇具市场前景。总之，金属吸附剂市场前景极其广阔，因此带来的经济效益和社会效益也非同小可。

氨基酸是一种可再生资源，主要由生物质(淀粉、纤维素等)原料经水解后发酵来合成，全球年产量达到百万吨级。目前，氨基酸主要作为食品和饲料添加剂，附加值较低。通过氨基酸固相合成或者氨基酸N-羧酸酐开环聚合可以合成高附加值的多肽产品，但是成本较高，而且产量较小。如何开发新的高附加值产品是氨基酸行业迫切需要解决的问题。氨基酸类水凝胶在金属吸附剂领域的应用至今尚无报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种交联聚氨基酸型金属吸附剂、制备方法及吸附金属的方法，所述交联聚合物具有吸附金属的能力。

本发明提供一种交联聚氨基酸型金属吸附剂，其结构由线性(I)和支化(II)中的一种或两种结构单元与官能度≥2的交联剂偶合组成，所述的线性(I)和支化(II)结构如下：

式(I)和式(II)中，和为聚氨基酸主链，包含和结构单元中的一种或多种；其中n₁、n₂、n₃、n₄、n₅和n₆为聚合度，1≤n₁≤500，1≤n₂≤500，1≤n₃≤500，1≤n₄≤500，1≤n₅≤500,n₆≤500；其中m、r、y和x为整数，1≤m≤7，1≤r≤7，1≤y≤7，2≤x≤20；

G为侧链的官能团，包括中的一种或多种；