一種伊蒙混層黏土微球的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種伊蒙混層黏土微球的制備方法，屬于黏土礦物材料領域和分離材料領域。
【背景技術】
[0002]微球經常被用于吸附分離、藥物傳遞、細胞負載和催化劑載體等領域中。目前研宄的熱點是有機-無機復合微球，但這類制備方法引入了化學物質，使其在藥物傳遞和生物分離等方面的應用受到限制。近年來，由于黏土礦物材料的獨特結構和性質，將其制備成微球的應用受到關注。
[0003]伊蒙混層黏土是由伊利石(水云母30?70%)和蒙脫石(膨潤土 20?49%)兩種黏土礦物組成的，具有兩種礦物的獨特性能，因而已在殺菌懸浮劑(CN 102742573 A)、脫色劑(CN 103007876 A)和粘合劑(CN 103484027 A)等方面得到了應用。天然產出的伊蒙混合黏土具有親水性的負表面電荷，對具有極性較強的物質有較好的吸附性能，但是伊蒙混合黏土顆粒細小，不利于藥物吸附傳遞和生物分離等方面的應用。為此，我們以伊蒙混層黏土乳化液的方式制備了微球，以期拓展伊蒙混層黏土的應用范圍。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種伊蒙混層黏土微球制備方法，以期拓展伊蒙混層黏土的應用范圍。
[0005]一、伊蒙混層黏土微球的制備
本發明制備伊蒙混層黏土微球的方法，是將經提純處理的伊蒙混層黏土分散于蒸餾水中制成伊蒙混層黏土懸浮液；再在高速攪拌下加入亞麻酸油制成乳化液；然后升溫破乳形成具有孔結構的微球；最后用乙醇洗滌，干燥，即得伊蒙混層黏土微球。
[0006]所述伊蒙混層黏土的純化工藝是是將蒙混層黏土原礦加入質量濃度為I?5%的鹽酸溶液中，攪拌2?4h后過325目篩網除去石英砂等雜質，然后離心分離，蒸餾水洗滌至中性，烘干即可。
[0007]所述伊蒙混層黏土懸浮液的質量濃度為5?15%。
[0008]所述乳化劑采用亞麻酸油，其加入量為伊蒙混層黏土質量的10?50%。
[0009]在乳化液的制備中，攪拌速度為5000?12000 rpm，攪拌時間為5?30min。
[0010]所述升溫破乳的工藝為:在攪拌速度100?5000rpm下溫度至40?90°C，繼續攪拌 5 ?30min。
[0011]上述干燥是在60°C條件下進行真空干燥。
[0012]二、伊蒙混層黏土微球的結構
下面通過紅外譜圖、掃面電鏡和熱重分析等對本發明制備的伊蒙混層黏土微球的結構和性能進行表征說明。
[0013]1、紅外譜圖分析伊蒙混層黏土(a)及其本發明制備微球(b)的紅外譜圖如圖1所示。從圖中可以觀察到蒙脫石和伊利石的特征吸收峰:位于3621 CnT1處的吸收峰屬于蒙脫石2:1型單元層內Al-OH的伸縮振動吸收峰；位于914 CnT1處的吸收峰為Al-OH彎曲振動峰；3440 cm <附近的吸收峰歸屬于H-O-H鍵層間水分子的伸縮振動，它與1637 CnT1附近水分子的H-O-H鍵的彎曲振動相對應，表明伊蒙黏土層間含有結晶水。制備成微球后位于2922和2850 cnT1的吸收峰分別歸屬于亞甲基不對稱伸和對稱伸縮振動峰，1473 cnT1吸收峰歸屬于亞甲基C-H鍵的彎曲振動特征峰。以上這些吸收峰的出現，表明亞麻酸油被引入到伊蒙混層黏土上。
[0014]2、掃描電鏡分析
圖2為伊蒙混層黏土(左)及其本發明制備微球(右)的SEM圖。從圖中可以看出，伊蒙混層黏土呈現清晰的片層狀結構。而本發明制備的微球直徑約15微米，表面呈粗糙多孔狀，有利于被吸附分子從外界溶液中向吸附材料內部擴散，并通過吸附劑內部的功能基團實現對陽離子物質的選擇性吸附分離。
[0015]3、熱重分析
圖3為伊蒙混層黏土(a)及其本發明制備微球(b)的熱重曲線。由圖可見，質量損失分3個階段。根據失重曲線可計算出微球樣品中有機物含量為2.9%。這說明有2.9%的亞麻酸油被引入到伊蒙混層黏土中。
[0016]4、對雙氯芬酸鈉的吸附性能
稱取0.48g雙氯芬酸鈉加入到40mL蒸餾水中，攪拌溶解后，分別加入3.0g伊蒙混層黏土及其本發明制備微球，在1000r/min攪拌下，于pH=7的溶液中吸附4h后過濾，固相在105°C下烘至恒重。濾液用蒸餾水定容至200mL，搖勻，然后精確量取lmL，再用蒸餾水定容至50mL。選蒸餾水為空白，在276nm波長處測定其測吸光度，然后計算吸附率。吸附實驗表明，伊蒙混層黏土對雙氯芬酸鈉的吸附率只有25.8%，而采用本發明制備的微球其吸附率可達 81.5% ο
[0017]綜上所述，本發明相對現有技術具有以下優點:
1、本發明制備的伊蒙混層黏土微球對藥物的吸附率明顯高于伊蒙混層黏土，有利于藥物吸附傳遞和生物分離，可用于吸附分離和生物活性物質載體，拓展了伊蒙混層黏土的應用范圍。
[0018]2、本發明采用可食用的亞麻酸油為乳化劑，其毒性遠低于傳統表面活性劑，在食品、醫藥等領域獨具優勢；
3、本發明制備工藝簡單，成本低，洗滌后的乙醇可重復使用。
【附圖說明】
[0019]圖1為伊蒙混層黏土及其本發明制備微球的紅外譜圖。
[0020]圖2為伊蒙混層黏土及其本發明制備微球的SEM圖。
[0021]圖3為伊蒙混層黏土及其本發明制備微球的熱重曲線。
【具體實施方式】
[0022]下面通過實施例對本發明伊蒙混層黏土微球的制備工藝作進一步說明。
[0023]實施例一在攪拌速度1000轉/分下，將5g伊蒙混層黏土加入95mL蒸餾水中，配制成質量濃度為5%的懸浮液；再在12000 rpm高速攪拌下，將2.5g亞麻酸油加入伊蒙混層黏土懸浮液中，繼續攪拌5min制成乳化液；然后在10rpm高速攪拌下升高溫度至90°C，繼續攪拌30min后，向上述體系中加入大量乙醇，多次重復洗滌，然后干燥即得伊蒙混層黏土微球。微球對雙氯芬酸鈉的吸附率可達81.5%。
[0024]實施例二
在攪拌速度1000轉/分下，將15g伊蒙混層黏土加入85mL蒸餾水中，配制成質量濃度為15%的懸浮液；再在10000 rpm高速攪拌下，將1.5g亞麻酸油加入伊蒙混層黏土懸浮液中中，繼續攪拌30min，制成乳化液；然后在500rpm高速攪拌下升高溫度至70°C，繼續攪拌15min后，向上述體系中加入大量乙醇，多次重復洗滌，然后干燥即得伊蒙混層黏土微球。微球對雙氯芬酸鈉的吸附率可達75.2%。
[0025]實施例三
在攪拌速度1000轉/分下，將1g伊蒙混層黏土加入90mL蒸餾水中，配制成質量濃度為10%的懸浮液；再在5000 rpm高攪拌下，將3g亞麻酸油加入伊蒙混層黏土懸浮液中，繼續攪拌20min后制成乳化液；然后在5000rpm的高速攪拌下升高溫度至40°C，繼續攪拌5min后，向上述體系中加入大量乙醇，多次重復洗滌，然后干燥即得伊蒙混層黏土微球。微球對雙氯芬酸鈉的吸附率可達79.4%。
【主權項】
1.一種伊蒙混層黏土微球的制備方法，是將經提純處理的伊蒙混層黏土分散于蒸餾水中制成伊蒙混層黏土懸浮液；再在高速攪拌下加入乳化劑制成乳化液；然后升溫破乳形成具有孔結構的微球；最后用乙醇洗滌，干燥，即得伊蒙混層黏土微球。
2.如權利要求1所述伊蒙混層黏土微球的制備方法，其特征在于:所述伊蒙混層黏土懸浮液的質量濃度為5?15%。
3.如權利要求1所述伊蒙混層黏土微球的制備方法，其特征在于:所述乳化劑為亞麻酸油，其加入量為伊蒙混層黏土質量的10?50%。
4.如權利要求1所述伊蒙混層黏土微球的制備方法，其特征在于:在乳化液的制備中，攪拌速度為5000?12000 rpm，攪拌時間為5?30min。
5.如權利要求1所述伊蒙混層黏土微球的制備方法，其特征在于:所述升溫破乳的工藝為:在攪拌速度100?5000rpm下溫度至40?90°C，繼續攪拌5?30min。
6.如權利要求1所述伊蒙混層黏土微球的制備方法，其特征在于:伊蒙混層黏土的純化是將蒙混層黏土原礦加入質量濃度為I?5%的鹽酸溶液中，攪拌2?4h后過325目篩網除去石英砂等雜質，然后離心分離，蒸餾水洗滌至中性，烘干。
7.如權利要求1所述伊蒙混層黏土微球的制備方法，其特征在于:上述干燥是在60°C條件下進行真空干燥。
【專利摘要】本發明公開了一種伊蒙混層黏土微球的制備方法，是將經提純處理的伊蒙混層黏土分散于蒸餾水中制成伊蒙混層黏土懸浮液；再在高速攪拌下加入亞麻酸油制成乳化液；然后升溫破乳形成具有孔結構的微球；最后用乙醇洗滌，干燥，即得伊蒙混層黏土微球。本發明制備的伊蒙混層黏土微球粒徑可控，可用于吸附分離和生物活性物質載體，特別是在分離純化中具有廣泛的應用前景。
【IPC分類】B01J20-28, B01J20-30, B01J20-22
【公開號】CN104667881
【申請號】CN201510068825
【發明人】頡曉玲, 張煒
【申請人】蘭州大學第一醫院
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月10日