[发明专利]一种玉米蛋白基多孔疏水吸油材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种玉米蛋白基多孔疏水吸油材料的制备，是吸纳以玉米蛋白和聚乙烯醇为原料，通过物理交联得到复合水凝胶，再以Fe2+、Fe3+为沉淀剂，采用共沉淀法在复合水凝胶高分子网络中生成磁性氧化铁对其进行疏水改性；然后于硅烷偶联剂的醇溶液中浸泡进行亲油改性而得。该多孔吸油材料不仅对石油化工类油品如柴油、真空泵油、正己烷、氯仿等具有很好的吸附性，而且对食用油如菜籽油也有较好的吸附性，而且在油水混合物中对各种油品具有良好的选择吸附性，可应用于油污处理或油水分离领域。

技术领域

本发明涉及一种玉米蛋白基功能性天然高分子材料，尤其涉及一种表面具有疏水亲油性的玉米蛋白基高分子材料及其制备；本发明同时还涉及该玉米蛋白基高分子材料作为吸油材料在油水分离中的应用，属于特殊界面材料、功能天然高分子材料领域。

背景技术

近年来，在石油开采和运输过程中，石油产品和有机溶剂的排放和泄露已经对水生生态造成了灾难性的环境污染。为解决这一挑战，油水分离技术与吸油材料的开发受到关注。根据来源，吸油材料可分为合成高分子吸油材料和天然高分子吸油材料两大类。大部分合成高分子材料的缺点是废弃后难以降解，易造成二次污染或白色污染。天然吸油材料具有生物可降解、环境友好及可再生等优点，如：CN201710405227.8公开了一种秸秆复合木棉纤维吸油材料的方法，该方法利用农作物秸秆具有质轻、多孔的特性制备了一种天然吸油材料；CN201710378539.4公开了一种温度敏感型角蛋白基吸释油材料；CN201210342196.3公开了一种柚子皮去除餐饮废水中油脂的方法。然而，上述天然吸油材料多为吸油粉末，难以实现分离，大部分纤维素类天然吸油材料在吸油的同时也会吸水。因此，开发生物可降解、易分离、具有选择性吸附的天然高分子吸油材料是发展方向。

发明内容

本发明目的是提供一种玉米蛋白基疏水吸油材料的制备方法，用于对天然油脂的选择性吸附，以实现油水分离。

一、玉米蛋白基多孔疏水吸油材料的制备

（1）柱状水凝胶的制备：将玉米蛋白分散到碱溶液中得玉米蛋白分散液，再向其中加入聚乙烯醇，升温到60~95℃，搅拌1~4 h，冷却静置10~50 min，低温冷冻-室温解冻3~5次，得柱状水凝胶。

其中，玉米醇溶蛋白或玉米球蛋白；分散玉米蛋白的碱溶液为0.1~1.5 mol/L的NaOH或KOH溶液；玉米蛋白分散液中，玉米蛋白的含量为20~60 g/L。聚乙烯醇的分子量为12~15万；玉米蛋白与聚乙烯醇的质量比为1:0.5~1:2。

（2）磁性柱状玉米蛋白基水凝胶

将柱状水凝胶在Fe2+、Fe3+的混合水溶液中浸泡20~60 min，再在密闭条件下加入碱液并搅拌使铁盐共沉淀，过滤，用蒸馏水冲洗至洗出液为中性，得磁性柱状玉米蛋白基水凝胶；然后将磁性柱状玉米蛋白基水凝胶浸泡于硅烷偶联剂的醇溶液中，室温震荡1~6 h，在50~100℃真空干燥，即得到玉米蛋白基疏水吸油材料。

Fe2+、Fe3+混合溶液中，Fe2+源于FeSO4∙7H2O或FeCl2∙4H2O；Fe3+源于FeCl3∙6H2O或Fe(NO3)3∙9H2O。