[发明专利]一种表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球的制备方法及应用

摘要

一种表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球的制备方法及应用，它涉及一种琼脂糖磁性微球的制备方法及应用。本发明的目的是要解决现有处理印染废水的方法不能完全消除印染废水中的有机污染物，处理方法复杂，成本高和处理成本高的问题。制备方法：一、制备无磁芯琼脂糖微球；二、无磁芯琼脂糖微球活化交联；三、制备琼脂糖微球和铁离子的混合溶液；四、制备琼脂糖磁性微球；五、微球表面氨基化修饰；六、微球表面羧基化修饰，得到表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球。一种表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球应用到吸附印染废液中中性红染料。一种表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球应用到吸附印染废液中甲基橙染料。本发明可获得表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球。

主权项

一种表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球的制备方法，其特征在于一种表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备无磁芯琼脂糖微球：①、在温度为50℃～100℃下将琼脂糖溶解到水中，得到琼脂糖质量分数为0.1％～20％的琼脂糖水溶液；②、将琼脂糖质量分数为0.1％～20％的琼脂糖水溶液作为水相W；将乳化剂溶解到与水不相溶的有机溶剂中，得到油相O；将水相W与油相O混合，得到W/O乳液；再将W/O乳液在温度为40℃～90℃和转速为200r/min～1000r/min的条件下反应1h～5h，得到温度为40℃～90℃的W/O乳液滴；再将温度为40℃～90℃的W/O乳液滴在3min～6min内冷却至15℃～40℃，得到无磁芯琼脂糖微球；步骤一②中所述的油相O中含有乳化剂的质量分数为0.1％～5％；步骤一②中所述的W/O乳液中水相W与油相O的体积比为1:(1～1000)；二、无磁芯琼脂糖微球活化交联：①、将步骤一②中得到的无磁芯琼脂糖微球和硼氢化钠加入到浓度为0.1mol/L～2mol/L的氢氧化钠溶液中，再在温度为20℃～30℃和搅拌速度为300r/min～600r/min下反应10min～45min，得到混合物A；步骤二①中所述的无磁芯琼脂糖微球与硼氢化钠的质量比为(10～1000):1；步骤二①中所述的无磁芯琼脂糖微球和硼氢化钠的总质量与浓度为0.1mol/L‑2mol/L的氢氧化钠溶液的体积比为(0.01g～10g):1mL；②、向混合物A中加入交联剂混合溶液，再在温度为20℃～30℃和搅拌速度为300r/min～600r/min下反应5h～20h，再使用无水乙醇洗涤3次～5次，得到活化交联的琼脂糖无磁性微球；步骤二②中所述的交联剂混合溶液为环氧氯丙烷与二甲基亚砜的混合溶液；所述的交联剂混合溶液中环氧氯丙烷与二甲基亚砜的体积比为1:(1～100)；步骤二②中所述的混合物A与交联剂混合溶液的体积比为(0.5～100):1；三、制备琼脂糖微球和铁离子的混合溶液：将步骤二②中得到的活化交联的琼脂糖无磁性微球与铁离子混合溶液混合，再在温度为30℃～60℃和搅拌速度为200r/min～600r/min下反应10h～120h，得到琼脂糖微球和铁离子的混合溶液；步骤三中所述的活化交联的琼脂糖无磁性微球的质量与铁离子混合溶液的体积比为(0.01g～2g):1mL；步骤三中所述的铁离子混合溶液是由二价铁盐和三价铁盐溶解到去氧水中得到的；所述的铁离子混合溶液中二价铁离子与三价铁离子的摩尔比是(1～10):1；所述的铁离子混合溶液中二价铁离子的浓度为0.6mol/L～0.7mol/L；四、制备琼脂糖磁性微球：向步骤三中得到的琼脂糖微球和铁离子的混合溶液中加入质量分数为25％的氨水，再在温度为40℃～80℃、搅拌速度为200r/min～1000r/min和氮气气氛的条件下反应0.5h～3h，再在磁场下进行分离，得到琼脂糖磁性微球；步骤四中所述的琼脂糖微球和铁离子的混合溶液的体积与质量分数为25％的氨水的体积比为(1～100):1；五、微球表面氨基化修饰：向乙醇和水的混合溶液中加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷和步骤四中得到的琼脂糖磁性微球，再在温度为40℃～80℃、搅拌速度为200r/min～1000r/min和氮气气氛下反应5h～20h，得到表面氨基化修饰的琼脂糖磁性微球；步骤五中所述的乙醇和水的混合溶液中乙醇与水的体积比为(1～100):1；步骤五中所述的3‑氨丙基三乙氧基硅烷的质量与乙醇和水的混合溶液的体积与比为(0.1～2):100；步骤五中所述的琼脂糖磁性微球的质量与乙醇和水的混合溶液的体积比为1:(1～200)；六、微球表面羧基化修饰：将步骤五得到的表面氨基化修饰的琼脂糖磁性微球加入到二甲基甲酰胺中，再在功率为200W～1000W下超声分散0.5h～2h，再加入戊二酸酐，再在温度为20℃～60℃和搅拌速度为200r/min～1000r/min的条件下反应0.5h～3h，得到表面羧基化修饰的琼脂糖磁性微球；步骤六中所述的表面氨基化修饰的琼脂糖磁性微球的质量与二甲基甲酰胺的体积比为1g:(50mL～300mL)；步骤六中所述的表面氨基化修饰的琼脂糖磁性微球与戊二酸酐的质量比1g:(0.5～2.5)。