[发明专利]一种右旋糖酐-聚氨基酸阳离子絮凝剂的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种右旋糖酐‑聚氨基酸阳离子絮凝剂的制备方法及其应用，所述制备方法包括以下步骤：将右旋糖酐溶液与聚氨基酸溶液混合搅拌5‑10min，加入1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐，于室温下反应6‑24h，加入乙醇获得沉淀，洗涤纯化后干燥，得到白色干燥固体，即为所述右旋糖酐‑聚氨基酸阳离子絮凝剂。本发明制备得到的右旋糖酐‑聚氨基酸阳离子絮凝剂可用于水体污染物处理、制糖工业、微生物细胞收获、溶液中阴离子组分或者带有阴离子基团的大分子组分的絮凝处理。本发明制备的絮凝剂安全环保，无二次污染，不存在金属残留、腐蚀管路和有毒单体残留等问题。

技术领域

本发明涉及多糖基絮凝剂领域，具体涉及一种右旋糖酐-聚氨基酸阳离子絮凝剂的制备方法及其应用。

背景技术

人类社会的工、农业生产活动会产生大量废水，这些废水中含有的污染物能够对生态环境和人类健康造成危害。处理废水、去除污染物的方法有絮凝法、吸附法、生物降解法等，其中絮凝法因具有操作简便、高效、成本低等优点而被广泛应用于废水处理领域。絮凝法的关键在于絮凝剂的选择和使用，合适的絮凝剂能够将废水中的污染物颗粒聚集成絮凝物，在重力的作用下实现分离。目前絮凝工序中使用的絮凝剂主要是无机絮凝剂(如聚合氯化铝、硫酸铁)和合成有机絮凝剂(如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚环氧乙烷、聚乙烯亚胺)，它们的絮凝活性高且成本低。然而，无机和合成有机絮凝剂也有缺点，如难以生物降解、有毒等，它们的使用导致了二次污染，造成了新的环境和人类健康问题，且应用范围受到限制，难以应用于医药、食品等领域中的澄清过程。为了解决这一难题，需要开发无机和合成有机絮凝剂的可行性替代品。来源于自然界(动物、植物和微生物资源)的多糖作为天然聚合物具有安全性高、易生物降解、反应活性高等特点，逐渐成为开发安全环保的新型絮凝剂的原料，使用多糖及其衍生物作为絮凝剂可以降低或避免对人类健康和生态环境造成危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种右旋糖酐-聚氨基酸阳离子絮凝剂的制备方法及其应用，其制备的絮凝剂安全环保，无二次污染，不存在金属残留、腐蚀管路和有毒单体残留等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种右旋糖酐-聚氨基酸阳离子絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：将右旋糖酐溶液与聚氨基酸溶液混合搅拌5-10min，加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，于室温下反应6-24h，加入乙醇获得沉淀，洗涤纯化后干燥，得到白色干燥固体，即为所述右旋糖酐-聚氨基酸阳离子絮凝剂，其中，聚氨基酸的结构式如下：

优选地，所述右旋糖酐是在蔗糖溶液中通过右旋糖酐蔗糖酶的酶催化反应获得。

优选地，所述蔗糖溶液的浓度为0.55-0.75mol/L，所述蔗糖溶液采用pH为5.0-5.5的乙酸-乙酸钙缓冲溶液配制得到，所述右旋糖酐蔗糖酶的浓度为5.0-6.0U/mL。

优选地，所述右旋糖酐溶液的浓度为10-60g/L。

优选地，所述聚氨基酸与右旋糖酐质量比为0.1-1.5：1。

优选地，所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的用量为聚氨基酸质量的 1/30-1/10。

优选地，上述任一项方法制备的右旋糖酐-聚氨基酸阳离子絮凝剂的应用，所述右旋糖酐-聚氨基酸阳离子絮凝剂用于水体污染物处理、制糖工业、微生物细胞收获、溶液中阴离子组分或者带有阴离子基团的大分子组分的絮凝处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：