[发明专利]一种巯基丙酰甘氨酸改性磁性复合微球的制备方法

说明书

本发明公开了一种巯基丙酰甘氨酸改性磁性复合微球的制备方法，其特征在于，将棕榈树皮溶解在1‑乙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐中，加入纳米铁酸铋，冷冻干燥，得到磁性复合微球；再将磁性复合微球进行氨基化，得到氨基化磁性复合微球；最后，在反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，去离子水：74~80%，巯基丙酰甘氨酸：5~10%，搅拌溶解，氨基化磁性复合微球：12~18%，各组分之和为百分之百，于50±2℃恒温、搅拌、回流反应6h，冷却后，用乙醇洗涤、固液分离，干燥，得到巯基丙酰甘氨酸改性磁性复合微球。该吸附剂对砷具有很高的吸附容量，既成本低又绿色环保，机械强度高，可反复使用10次以上，吸附剂容易分离。

技术领域

本发明涉及一种生物磁性吸附剂的制备方法，特别涉及一种巯基丙酰甘氨酸改性磁性复合微球的制备方法及对砷吸附的应用技术，属于材料领域。

背景技术

近年来，砷污染已成为一个严重的环境问题，影响着世界很多国家，例如中国、加拿大、美国、孟加拉国、印度、墨西哥等。砷污染主要起源于自然活动（例如氧化性天气和地球化学反应）及人类活动。砷主要以三价AsO₂^-形式存在。砷具有很高的毒性，被称为“第一类致癌物”。砷的摄取会导致皮肤癌、肺癌、肝癌、肾癌、膀胱癌等，还会引起高血压及心血管疾病。因此，世界卫生组织（WHO）规定饮用水中的砷含量不得高于0.01mg/L。很多方法可以除砷，例如化学沉积法、离子交换法、吸附法、膜工程法、电化学法、絮凝法及石灰法，其中，吸附法因为吸附剂的多样性，可实现高效、低成本而被广泛应用。可用作吸附剂的材料有活性炭、壳聚糖、活性铝、粉煤灰、骨碳等。理想的除砷吸附剂应该是既高效，又廉价，并且可以除砷。纤维素是世界上最丰富的可再生资源，不仅廉价，还富含羟基，可以通过多种化学反应（例如酯化、醚化、接枝）来改性，若能在纤维素纤维表面修饰巯基，巯基砷离子结合，从而去除水体中的砷。

吸附剂利用其丰富的结构、比表面积加之通过表面各种活性基团与吸附质的相互作用，从液相中萃取出污染物，从而达到水质净化的作用。其中，吸附法与其他工艺相比优势在于能够处理生物法难以处理的金属离子、难降解有机物及一些阴离子污染物。但与此同时，吸附法也存在许多不足之处，其中吸附剂的固液分离困难一直是阻碍吸附技术进步的一大问题，因而近年来许多学者致力于研究磁性吸附剂并应用于水体中污染物质的去除。研究可知，在外加磁场的帮助下，磁性吸附剂能够快速实现固液分离，并同时拥有高速的传质速率和良好的接触效率，因而可在很大程度上可以解决传统吸附法所面临的问题。

棕榈树是多年生的常绿乔木植物，高可达7米；干直立，不分枝，为叶鞘形成的棕衣所包；因此棕榈树皮的纤维很长、强度大，通常用作制作床垫，是十分宝贵的生态资源之一，是一种可再生资源。目前棕榈树广泛种植长江以南地带，是十分珍贵的长纤维原料。这种天然高分子材料应用制作吸附具有天然、绿色、可生物降解、机械强度大、抗腐蚀能力强等特点，棕榈树皮作为吸附剂可再生重复使用多次，而且对染料有较大吸附容量，国外对棕榈树皮化学改性和吸附性能的研究报道的很少。

本申请将天然高分子的棕榈树皮纤维采用1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐与纤维酶溶解后，加入铁酸铋进行磁化，得到磁性复合微球，在采用巯基丙酰甘氨酸改性对砷进行吸附分离，使其即具有磁性吸附剂的特性，又具有天然高分子特性，同时还具有特殊活性基团的选择性。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种巯基丙酰甘氨酸改性磁性复合微球的制备方法，获取的巯基丙酰甘氨酸改性磁性复合微球对水体系中砷的进行吸附分离。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种巯基丙酰甘氨酸改性磁性复合微球的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤：