[发明专利]一种印迹壳聚糖复合膜、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种印迹壳聚糖复合膜、其制备方法和应用，属于重金属吸附领域。包括如下步骤：将硝酸铜于壳聚糖溶液，超声形成均匀的溶液；然后加入的交联剂溶液，反应形成壳聚糖聚印迹复合材料的溶液；然后将反应后的壳聚糖聚印迹复合材料的溶液倒入模具中，干燥成膜；最后将膜放置在索氏提取器中，用洗脱液浸泡洗脱。本发明采用京尼平溶液作为交联剂，京尼平具有羟基、酯基以及缩醛等多个活性官能团，其酯基和双键结构能够分别与壳聚糖分子中氨基发生交联反应，形成酰胺键，因此形成的微球网状结构非常紧密，结构稳定性相对较强，保证了壳聚糖膜的可重复利用率。

技术领域

本发明属于重金属吸附领域，尤其是一种印迹壳聚糖复合膜、其制备方法和应用。

背景技术

电镀废水中过量的铜离子排放，会影响水生生物的生存，污染水质、周边土壤及生长植物。当进入人体后的毒性将被放大，产生更具毒性的有机物质。现有技术中，处理水溶液中的Cu(Ⅱ)方法包括要有化学沉淀法、膜过滤法、离子交换法、物理吸附法、铁氧体法和生物吸附法。在这些方法中，物理吸附或者生物吸附被认为是最快，最有效的方法之一。其中活性炭是最常用的去除重金属的物理吸附材料，但活性炭有很多局限性，容易造成二次污染。细菌和酵母等生物吸附材料的机械稳定性较差对目标离子的选择性较弱，且吸附速度较慢。

本公司联合常州大学通过对壳聚糖的改性，制备出一系列的多孔壳聚糖基材料，用于对金属离子的选择性吸附。但是上述多孔壳聚糖基材料在重复洗脱至一定程度时，所述多孔壳聚糖基材料的会出现复合膜易开裂等问题，甚至会出现变成碎末，影响大规模工业分离应用。因此，我们致力于找到一种具有高机械性能的壳聚糖吸附材料。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种印迹壳聚糖复合膜、其制备方法和应用，以解决背景技术所涉及的问题。

本发明的技术方案包括三个方面，第一方面，本发明提供一种印迹壳聚糖复合膜，所述印迹壳聚糖复合膜包括印迹壳聚糖，所述印迹壳聚糖的结构式为：

其中，表示壳聚糖链。

优选地或可选地，所述印迹壳聚糖复合膜表面均匀分布有直径为300～600nm的三维孔洞。

优选地或可选地，所述印迹壳聚糖复合膜还包括悬浮载体，用于搭载所述印迹壳聚糖。

优选地或可选地，所述悬浮载体至少为膨润土、蒙脱土、活性炭或石墨烯中的一种。

第二方面，本发明还提供一种印迹壳聚糖复合膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、取30～40mg的壳聚糖分散到50ml质量分数为1％的醋酸溶液，得到0.5～1.0％wt的壳聚糖溶液；

步骤2、投加8～12mg的硝酸铜于壳聚糖溶液，超声形成均匀的溶液；

步骤3、超声后加入0.5～1.2ml的交联剂溶液，超声搅拌20～45min，使其形成均匀混合溶液，即为壳聚糖聚印迹复合材料的溶液；

步骤4、将反应后的壳聚糖聚印迹复合材料的溶液倒入聚四氟乙烯模具中，放入烘箱以50℃干燥8h成膜；

步骤5、最后将膜放置在索氏提取器中，用洗脱液浸泡洗脱，直至其洗脱液中检测不出铜离子。

优选地或可选地，所述洗脱液为8～12wt％的醋酸溶液。

优选地或可选地，所述交联剂溶液为京尼平溶液、戊二醛溶液或京尼平、戊二醛的复合溶液。

优选地或可选地，所述京尼平溶液为质量浓度为1～2％的京尼平的磷酸缓冲盐溶液。