[发明专利]蛋白质基海水提铀复合吸附材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种蛋白质基海水提铀复合吸附材料及其制备方法。在一定温度和pH条件下，将三(羟甲基)氨基甲烷和三(2‑羧乙基)膦共混调节pH值得到溶液①；将蛋白质与三(羟甲基)氨基甲烷共混，调节pH值，得到溶液②；将溶液①和溶液②比例混合，密封反应；反应开始进行时，立即加入基材，使基材充分浸泡在溶液中；得到基材用纯水洗涤数次，随后烘干即得干燥的蛋白质基复合吸附材料。本发明的制备方法简单、原材料丰富、反应条件温和，制备的材料吸附性能好，在海水提铀、放射性海水处理、回收贵金属、环境修复、工业废水处理等领域有着巨大的应用前景。

技术领域

本发明涉及材料制备领域的一种复合吸附材料的制备方法，尤其涉及一种蛋白质基海水提铀复合吸附材料的制备方法。

背景技术

随着石油能源的逐渐枯竭，人们一直在寻找一种能够代替石油的新型能源，例如，热能、太阳能、风能等。热能得主要形式是将热能转化为热能，例如火力发电，虽然火力发电是当下应用范围最广的一种能源转换形式，但是在发电过程中会产生大量的温室气体，污染环境，因此并不能作为一种可持续发展的能源；太阳能、风能来源于大自然，发电过程中几乎不会污染环境，可持续性高，但是影响收集这两种能源的不可控因素过多，所产生的电量并不能满足当今社会所需要的电量，因此以现在的技术，太阳能、风能只能作为一种辅助能源。

核能源是目前全世界公认的，未来可以取代石油资源的新型能源，而且除了发生核泄漏这种意外以外，几乎不会产生污染。但是，核能源现在所面临的一个最大的问题就是：所需要的原料—铀，在陆地上的资源非常稀缺，经专家计算，陆地铀仅供人类使用一百年左右。因此，人类为了解决这个问题，将目光投向了海洋，对海洋中的铀含量进行了探测，结果发现，海洋中的铀含量大约有45亿吨，相当于可供人类使用一万年，但是海洋中的铀浓度过低，海水提铀成为了一大难题。

经过几十年的发展，人类发明了许多方法来提取海水中的铀，其中，吸附方法是公认最有效的方法。所谓吸附法就是利用吸附材料表面得功能基团去吸附海水中的铀酰离子，在众多的吸附材料中，复合吸附材料是现在研究的热门，因为复合材料不仅可以保持对铀很好的吸附能力，而且可以额外地优化其他性能，例如力学性能、亲水性能、抗菌性能等。

公开号为CN108579709A的中国专利公开了一种用于海水提铀的多孔结构弹性复合材料制备方法，将偕胺肟化聚丙烯腈溶液与强碱混溶；将混合溶液加入到能够交联凝胶化的高分子材料溶液中；将多孔结构弹性材料浸没到混合溶液中，真空脱气泡；干燥；将干燥后的多孔结构弹性材料浸没于交联剂溶液中进行交联凝胶化；用清水漂洗，即得。本发明通过能够交联凝胶化的高分子材料水溶液进行交联凝胶化复合，提高了偕胺肟化聚丙烯腈在多孔结构弹性材料骨架上的包覆强度、改善材料柔性、力学稳定性和亲水性。

公开号为CN110256550A的中国专利公开了一种用于海水提铀的重组蛛丝蛋白纤维材料的制备方法，包括以下步骤：将蜘蛛丝蛋白基因片段、海水提铀功能蛋白基因片段和柔性连接基因重组获得海水提铀重组蛛丝蛋白编码基因；后转入大肠杆菌，经蛋白表达、纯化获得海水提铀重组蛛丝蛋白液；浓缩使其浓度为100-300mg/mL，将浓缩后的海水提铀重组蛛丝蛋白液推进纺丝液，自组装获得海水提铀重组蛛丝蛋白纤维；所述纺丝液的pH为3-5。本方法工艺简单，条件温和，易于纯化，且通过本方法制备的海水提铀重组蛛丝蛋白纤维材料，力学性能优异，铀吸附能力强且选择性高，可多次重复使用。

公开号为CN109999761A的中国专利公开了一种聚乙烯亚胺树脂复合材料的制备方法及应用，所述复合材料为PEI接枝到含氯树脂上的PEI改性树脂，通过将PEI接枝到含氯树脂上制备得到，用作铀的吸附材料。所述材料中PEI 有良好的水稳定性和亲水性，且具有大量氨基和亚氨基，这些基团均具有配位能力，可以用于吸附，对铀酰离子具有较大的吸附量，在海水提铀领域有着广阔的应用前景。