[发明专利]一种高吸附量晶胶微球颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种高吸附量晶胶微球颗粒的制备方法，属于吸附材料技术领域。

背景技术

晶胶介质以其特有的孔径达数微米甚至数百微米的超大孔结构，越来越受到人们的关注，对晶胶介质的研究也日益深入。基于这种方法下产生的连续床晶胶层析方法是用具有超大孔的晶胶作为分离介质，可在高流速下从复杂料液中直接分离生物物质，实现了将离心分离、过滤、浓缩和产物捕集等几个分离步骤集成一步。晶胶微球则是基于晶胶溶剂致孔方法制备得到的超大孔聚合物微球材料，由于其特有的结构，在催化载体、固定化、吸附以及组织工程等方向上有着广泛的应用。

通常情况下制备多孔聚合物微球的方法很多，如悬浮聚合法、种子溶胀法等。悬浮聚合法是制备多孔聚合物微球的传统方法，在致孔剂存在的条件下，通过强烈搅拌作用使聚合物单体溶液形成球形液滴分散于溶剂中，待聚合反应结束后，除去致孔剂即可得到多孔微球。而种子溶胀法则是利用分散聚合或无阜乳液聚合等方法制成粒径较小的单分散种子微球，再通过一步或多步溶胀使单体和引发剂的乳液进入到原有的种球中，使种球均勾增大，达到溶胀平衡后再引发聚合，这样就可以制备出多孔的聚合物微球。但是，晶胶介质由于超大孔隙的存在，可用来吸附生物物质的比表面积较小，对生物大分子的吸附容量较低，远低于常规粒状层析介质，所以对其进行有效改良是急需解决的关键问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有晶胶介质由于超大孔隙的存在，可用来吸附生物物质的比表面积较小，对生物大分子的吸附容量较低的问题，提供了一种高吸附量晶胶微球颗粒的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按质量比1:3，将兰炭粉末与下水道污泥搅拌混合，得混合物，按重量份数计，分别称量45～50份质量分数5％硫酸溶液、55～60份氯化锌溶液和10～15份混合物置于烧杯中，搅拌混合并浸渍10～12h，过滤得滤渣；

（2）将滤渣干燥，收集干燥物并置于模具中，压制并收集压制坯料，在电阻炉中活化处理后，通氮气排除空气，在氮气气氛下，升温至550～750℃，保温煅烧得炭化物；

（3）用质量分数10％盐酸淋洗炭化物后，再用去离子水洗涤至洗涤液为6.0，真空干燥并球磨，过500目筛，得改性粉末；

（4）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、3～5份丙烯酰胺和0.5～1.0份双丙烯酰胺，搅拌混合得基体液，按重量份数计，分别称量75～80份基体液、10～15份改性粉末、1～2份过硫酸铵、1～2份四甲基乙二胺、3～5份司盘-80和55～60份正己烷，搅拌混合，得聚合混合液；

（5）将聚合混合液置于-15～-10℃下搅拌聚合，过滤得滤饼，静置升温至室温，洗涤、干燥并过筛，即制备得一种高吸附量晶胶微球颗粒。

步骤（2）所述的活化处理为在120～130℃下活化1～2h。

步骤（2）所述的通氮气排除空气的氮气通入速率为55～60mL/min。

本发明的有益效果是：

（1）本发明通过兰炭和污泥为原料制备高吸附性颗粒，由于在制备过程中经脱水、润张和缩合作用，促进碳骨架芳构化，提高含碳量和吸附性能，在对晶胶材料进行填充时，有效改善材料的吸附效率，提高晶胶材料的吸附量；

（2）本发明通过晶胶材料中添加具有孔道结构的炭材料，通过炭材料吸附聚合体系中交联剂，在反应体系的温度降到溶剂结晶温度以下时，溶剂开始结晶，此时聚合物单体、交联剂富集于吸附材料附近，提高晶胶材料成型速率和孔道的成型率，进一步提高晶胶材料的吸附量。

具体实施方式