[发明专利]聚(3,4‑乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸分散液的生物催化制备方法

摘要

本发明提供了一种聚(3,4‑乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸分散液的生物催化制备方法，包括以过氧化物酶为催化剂，过氧化氢为氧化剂，引发单体3,4‑乙撑二氧噻吩进行一次反应、二次反应和三次反应，然后用阴阳离子树脂提纯，再添加乙二醇、硫酸二甲酯和二甲基亚砜，混匀，再进行均质处理，冷却至室温即可。本发明使用生物酶催化聚合反应，催化效率高、反应条件温和，有利于控制反应速度，减少聚(3,4‑乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸复合物间的团聚，制备一种电导率高、分散稳定性好、可加工性强的聚(3,4‑乙撑二氧噻吩)的分散液，采用本发明还可以降低生产成本，节约资源，缓解造纸废液对环境的污染，具有经济环保的双重有益效果。

主权项

一种聚(3,4‑乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸分散液的生物催化制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：按照质量比为2.8:1:2:2.5的比例称取木质素磺酸、3,4‑乙撑二氧噻吩、酒石酸钠和草酸钠加入高纯水，配成固含量为2.5％的混合液，置于25℃水浴环境中，在6000rpm转速下搅拌30min，同时加入醋酸‑醋酸钠缓冲溶液调节混合液的pH为6，然后边搅拌边加入过氧化物酶，再缓慢滴加过氧化氢溶液，继续搅拌反应24h，制得一次反应液；步骤二：按照质量比为1.5:1:2:2.5的比例称取上述一次反应液、3,4‑乙撑二氧噻吩、酒石酸钠和草酸钠加入高纯水，配成固含量为2％的混合液，置于20℃水浴环境中，在7000rpm转速下搅拌30min，然后边搅拌边加入过氧化物酶，再缓慢滴加过氧化氢溶液，在6000rpm转速下搅拌反应30h，再加入质量比为2:2:1的硬脂酸钠、油酸钠和异丙醇，用频率为500MHz的超声波处理3min，暂停1min，再重复上述超声波处理3次，制得二次反应液；所述硬脂酸钠、油酸钠和异丙醇的总添加量为3～5wt％；步骤三：按照质量比为0.5:1:1:1的比例称取上述二次反应液、3,4‑乙撑二氧噻吩、丁基萘磺酸钠和十八烷基二甲基甜菜碱加入高纯水，配成固含量为2％的混合液，置于20℃水浴环境中，在7000rpm转速下搅拌30min，然后边搅拌边加入过氧化物酶，再缓慢滴加过氧化氢溶液，在6000rpm转速下搅拌反应36h，再加入质量比为2:1:4的硫酸钠、甲基硅油和聚乙二醇‑600，进行球磨处理，球磨转速为350r/min，球料比为16:1，球磨时间为3h，制得三次反应液；所述硫酸钠、甲基硅油和聚乙二醇‑600的总添加量为5～8wt％；步骤四：向上述三次反应液中加入阴离子树脂和阳离子树脂，搅拌24h，用100目的滤布抽滤，向滤液中添加质量比为2:1:1的乙二醇、硫酸二甲酯和二甲基亚砜，混匀，加热到55～65℃，同时用波长为365nm的紫外光辐照30min，再进行均质处理，均质压力为20～30MPa，均质次数为1～2次，冷却至室温即制得聚(3,4‑乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸分散液；所述乙二醇、硫酸二甲酯和二甲基亚砜的总添加量为5～10wt％；所述过氧化氢溶液中过氧化氢与3,4‑乙撑二氧噻吩的摩尔比为1:1；所述木质素磺酸的制备方法包括以下步骤：步骤a：将木质素磺酸盐溶于水配成15wt％的溶液，完全溶解后用800目的滤布抽滤，收集滤液，向滤液中加入醋酸‑醋酸钠缓冲溶液调节滤液的pH为4.5～6.5；步骤b：向步骤a处理后的滤液中加入质量比为1:4的正丁醇和正十六醇，混匀后加入质量比为3:1的纤维素酶和半纤维素酶，置于40℃下恒温振荡48h，再加入酵母菌置于室温下发酵48h；所述正丁醇和正十六醇的总添加量为2～4wt％，所述纤维素酶和半纤维素酶的总添加量为3～5wt％；步骤c：向步骤b发酵后的滤液中加入质量比为4:1的二氯甲烷和95％的乙醇溶液，振荡混匀后静置3h，收集水层溶液，重复上述过程2次，合并三次收集的水层溶液；所述二氯甲烷和95％的乙醇溶液的总添加量为15～20wt％；步骤d：将上述合并后的水层溶液进行超滤，截留分子量大于5000的组份，将分子量大于5000的组份超滤液旋蒸浓缩至固含量为20～30％，再加入阳离子树脂，搅拌24h，用800目的滤布抽滤，收集滤液，将滤液旋蒸浓缩成固含量为70～80％的浓缩液，再将浓缩液冷冻干燥即制得木质素磺酸。