[发明专利]羧甲基淀粉/胶原多肽/凹凸棒复合材料吸附剂

说明书

羧甲基淀粉/胶原多肽/凹凸棒复合材料吸附剂，包括氧化羧甲基淀粉分散液、氧化羧甲基淀粉接枝制革废弃皮胶原多肽分散液、氧化羧甲基淀粉/制革废弃皮胶原多肽负载凹凸棒分散液；利用高碘酸氧化作用对羧甲基淀粉进行氧化，相继利用氧化羧甲基淀粉的醛基与胶原多肽分子的氨基化学交联；经冷冻干燥后制得复合材料吸附剂，具备良好的吸湿保湿性能及可生物降解性；有效利用了天然羧甲基淀粉、凹凸棒以及制革废弃物资源，对废水中的六价铬离子有优良的吸附能力，适用于多种含铬工业废水处理；本发明原料价廉易得，制备操作简单，吸附剂绿色环保且效率较高。

技术领域

本发明属于天然高分子材料技术领域，具体涉及羧甲基淀粉/胶原多肽/凹凸棒复合材料吸附剂。

背景技术

随着资源利用与环境污染的矛盾受全球重视，清洁生产、循环利用、原子经济、绿色低碳无处不在。铬鞣作为目前国内外各种皮件加工的主要鞣制手段，而由此造成的生态环境问题（包括含铬固体废弃物、含铬工业废水以及含铬污泥等）已经严重制约了制革工业的发展以及人们日常生活的需求。基于生物质来源、物理化学性质及环境友好特征为前提，将多聚糖类生物质，如淀粉、海藻酸、纤维素等与氨基酸类物质，如氨基酸、低聚肽、明胶、蛋白质的复合物研究已是不鲜的课题。研究发现，将这两类不同结构的淀粉与胶原多肽进行复合改造，可赋予复合材料新的功能特性，对六价铬、亚甲基蓝及甲基橙表现出了良好的吸附特性。然而鉴于天然淀粉分子和胶原多肽分子特殊的结构特征和强的自组装能力，所制备的复合材料表现出较差的稳定性，且活性功能基团有限，吸附特点单一、吸附容量有限，仍无法实现高值化。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供羧甲基淀粉/胶原多肽/凹凸棒复合材料吸附剂，

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

羧甲基淀粉/胶原多肽/凹凸棒复合材料吸附剂，按质量分数，其特征在于，包括以下组分：

制革废弃皮胶原多肽分散液20～50g、氧化羧甲基淀粉分散液10～30g、氧化羧甲基淀粉接枝制革废弃皮胶原多肽分散液30～80g、氧化羧甲基淀粉/制革废弃皮胶原多肽负载凹凸棒分散液35～100g；

所述的制革废弃皮胶原多肽分散液，其制备方法包括以下步骤：

将制革固体废弃物、占废弃物质量150%~200%水，占废弃物质量5%~6%石灰，在84℃～90℃下搅拌11～13h，加入占废弃物质量2％～5％的活性炭，调节pH到5.0~5.5，蒸馏浓缩后喷粉得到淡黄色胶原多肽粗产品；再加占胶原多肽粗产品质量10%~30%水，纯碱沉淀，离心分离，取上清液喷粉干燥得到纯化胶原多肽。

所述纯碱的体积浓度为1.5～6.5％。

所述的氧化羧甲基淀粉分散液，其制备方法包括以下步骤：

将10～30g羧甲基淀粉和水加入单口瓶中，在不断搅拌状态下逐渐升温至70~78°C，使羧甲基淀粉完全糊化澄清。然后避光处理，加入占羧甲基淀粉质量5%～20%的高碘酸钠溶液进行氧化，调节温度至25~45°C，保温30~60 min，降温至20~25°C可得氧化羧甲基淀粉分散液。

所述的羧甲基淀粉与水的质量比为1:5~6；

所述高碘酸钠与羧甲基淀粉的质量比为：1:5~20；

所述的氧化，时间为：30~90min。

所述的氧化羧甲基淀粉接枝制革废弃皮胶原多肽分散液，其制备方法包括以下步骤：

将10~30g氧化羧甲基淀粉分散液和水置于圆底烧瓶中，调节pH至6.8~7.2，处于搅拌状态下滴加经预先溶解的制革废弃皮胶原多肽分散液进行接枝反应，调节pH，保温反应60~90min，降温，制得氧化羧甲基淀粉接枝制革废弃皮胶原多肽分散液。

所述的制革废弃皮胶原多肽分散液与水的质量比为1:4.5~6；

所述的羧甲基淀粉与制革废弃皮胶原多肽分散液的质量比为1:1~4；