[发明专利]一种新型多孔纳米碳球复合水凝胶及其制备方法

摘要

本发明涉及一种新型多孔纳米碳球复合水凝胶，成分为多糖/阴离子多糖‑聚多巴胺‑多孔碳纳米球复合水凝胶，其中聚多巴胺‑多孔碳纳米球的介入提高了水凝胶的稳定性，而且提高了水凝胶的吸附能力；其原理是聚多巴胺提供大量接触金属离子和有机污染物的静电相互作用的活性位点，可与金属离子形成稳定的螯合物；功能化的多孔碳纳米球比表面积较大，其表面的孔为金属离子等提供空间；而多糖/阴离子型多糖具有与金属离子紧密结合的特点，不容易发生脱落吸附行为。因此本发明的多孔纳米碳球复合水凝胶在离子吸附领域、工业污水处理领域、生化和医药工程领域具有较大应用前景。

主权项

一种新型多孔纳米碳球复合水凝胶，其特征在于：所述的多孔纳米碳球复合水凝胶，成分为多糖/阴离子多糖‑聚多巴胺‑多孔碳纳米球复合水凝胶；其制备方法如下：a)活性多孔碳纳米微球的制备：依次将40～50份浓强酸、5～10份中强酸、3～6份氧化剂、1～3份多孔纳米碳球加入搪瓷釜中，在40～60℃下搅拌12h，冷却至室温，加入40～50份冰水，然后用30～50nm渗透膜过滤，得活性多孔纳米碳球；b)聚多巴胺改性多孔碳纳米球分散液的制备：将多孔纳米碳球加入水中超声分散，制成浓度为0.5～2.0mg/mL的多孔纳米碳球分散液，然后加入浓度为0.5～1.0mg/mL多巴胺溶液与之混合并搅拌均匀，用碱或缓冲液调节体系pH至8.0左右，在搅拌下并加热至50～70℃，反应6～8h，冷却得到聚多巴胺改性多孔碳纳米球分散液；c)复合水凝胶的制备：称取8～10份多糖或阴离子型多糖，在80～100℃下搅拌至溶解均匀，加入30～50份步骤b的多巴胺改性多孔碳纳米球分散液，超声分散均匀，用注射器将混合液滴加到3％氯化钙‑饱和硼酸水溶液之中，交联成直径为1～5mm的复合水凝胶。