一種具有吸附重金屬離子功能的絲素多孔復合微球制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有吸附重金屬離子功能的絲素多孔復合微球制備方法，包括制備一定濃度的絲素溶液待用；將絲素溶液、硫酸銅溶液和PH 6?9的PBS溶液以一定的濃度配比室溫下振搖一段時間；離心分離沉淀，洗滌后室溫下干燥，進行吸附實驗步驟，本發明在整個處理過程中具有耗能低，生物安全性高，價格低廉，操作簡單方便，時間短，產量高等優勢，通過該發明制得的絲素多孔復合微球對重金屬離子具有良好的吸附功能。
【專利說明】
一種具有吸附重金屬離子功能的絲素多孔復合微球制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種具有吸附功能的絲素多孔復合微球制備方法，屬于絲素蛋白的加工方法。
【背景技術】
[0002]我國是產絲大國，有充足的下腳繭和廢絲資源，絲素蛋白帶有較大側基的苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸等主要存在于非晶區，富含羧基、氨基、羥基等極性基團，為離子的結合提供許多位點，同時，絲素蛋白中帶負電的功能性基團，能夠通過靜電作用鍵連帶正電荷的重金屬離子;此外，絲素蛋白中的氨基，酰胺基等基團，能提供孤對電子，與重金屬離子形成配位共價鍵，形成穩定的螯合物。
[0003]迅速發展的生物學科和生物強化技術使廢水的無害化處理成為可能，從廢水和被污染的地下水中去除放射性元素、重金屬需要較大費用，與傳統的回收或修復技術相比，生物技術是一種有吸引力的選擇方法，生物材料的天然性質使得吸附富集劑有發展前途，低成本運行、無二次污染，常見輕金屬離子不影響吸附性能，有選擇的吸附重金屬離子，為重金屬離子廢水的處理提供了更大的空間。吸附法作為一種重要的化學物理方法，在重金屬等廢水處理中已有應用，吸附分離技術的發展為工業界和環保領域提供了一個重要機會。目前工業上普遍使用的吸附劑價值昂貴，使吸附法廣泛應用受到限制，開發廉價、高效水處理吸附劑將是吸附研究的一個重要方面，同時吸附劑的再生和二次污染也是吸附法處理廢水中應該著重考慮的問題。
[0004]當絲素作為有機成分，銅(Π)磷酸鹽作為無機成分復合成微球時，在電鏡下表現為多孔的微觀結構，表現出對重金屬離子較強的吸附能力，從而可以較好地處理重金屬離子污染問題。此外，不同的濃度配比表現為不同的微球形態和結構，生產中可通過濃度配比的調節來控制產品的微觀性狀。
【發明內容】
[0005]本發明正是針對重金屬水污染日益嚴重的現狀，提供了一種工藝簡單，處理方便并且能夠具有吸附功能的絲素多孔復合微球制備方法。
[0006]為了實現上述目的，本發明的具體技術方案如下:
[0007]本發明公開了一種具有吸附重金屬離子功能的絲素多孔復合微球制備方法，具體制備步驟如下:
[0008]I)、制備一定濃度的絲素溶液待用；
[0009]2)、將絲素溶液、硫酸銅溶液和PH 6-9的PBS溶液以一定的濃度配比室溫下振搖一段時間；
[0010]3)、離心分離沉淀，洗滌后室溫下干燥，進行吸附實驗。
[0011]作為進一步地改進，本發明所述的步驟I)中的絲素為低成本地利用下角繭、廢絲以及回收再生的絹絲織物品資源提取的絲素蛋白。
[0012]作為進一步地改進，本發明所述的步驟2)中的絲素溶液與硫酸銅溶液的濃度配比為lmg/L:1mM?lmg/L: lOOmM，不同的濃度配比下，微球的顯微結構不同。
[0013]作為進一步地改進，本發明所述的步驟2)中的時間是10-15小時，時間過短將導致反應的不完全使得產量降低、產品吸附性能下降，時間過長將導致時間成本增加，產品過反應而影響吸附性能。
[0014]作為進一步地改進，本發明所制得的絲素多孔復合微球對重金屬離子具有良好的吸附功能。
[0015]本發明制備過程對PH有一定的要求，因為不同的PH下所形成的產品在產量和微觀結構上存在一定差別。
[0016]與現有技術相比，本發明具有以下突出特點:
[0017](I)本發明在整個處理過程中具有耗能低，生物安全性高，價格低廉，操作簡單方便，時間短，產量高等優勢。
[0018](2)通過該發明制得的絲素多孔復合微球對重金屬離子具有良好的吸附功能。
[0019](3)通過生物學科和生物強化技術使廢水的無害化處理成為可能，利用生物材料的天然性質從廢水和被污染的地下水中去除放射性元素、重金屬，低成本運行、無二次污染，常見輕金屬離子不影響吸附性能，有選擇的吸附重金屬離子，為重金屬離子廢水的處理提供了更大的空間。
[0020](4)通過該發明制得的絲素多孔復合微球在吸附后的回收和修復更容易，并且可以通過一定的技術手段實現循環利用，從而實現凈化環境的目的以及絲素蛋白的可持續發展。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明實施例1SEM下觀察絲素多孔復合微球的微觀結構圖。
【具體實施方式】
[0022]本發明主要通過以下方案實施:
[0023](I)、制備一定濃度的絲素溶液，并測定其濃度；
[0024](2)、將絲素溶液、硫酸銅溶液和PBS(PH 6_9)溶液以一定的濃度配比，室溫下振搖一段時間(10-15小時)；
[0025](3)、高速下離心分離，取沉淀用去離子水反復洗滌，置于室溫下自然干燥。
[0026]下面通過具體實施例對本發明的技術方案作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。
[0027]實施例1
[0028]制備一定濃度的絲素溶液，將絲素溶液、硫酸銅溶液以0.lmg/L: lmmol/L的配比加入4ml離心管中，用PBS溶液調節其PH為6，室溫下振搖10小時，離心分離沉淀，洗滌后室溫下干燥，SEM下觀察其微觀結構如圖1。
[0029]實施例2
[0030]制備一定濃度的絲素溶液，將絲素溶液、硫酸銅溶液以0.lmg/L: lOmmol/L的配比加入1ml離心管中，用PBS溶液調節其PH為7，室溫下振搖12小時，離心分離沉淀，洗滌后室溫下干燥，加入硝酸鉛溶液進行吸附實驗，測得對于鉛離子的吸附能力為17.09yg/mgo
[0031]實施例3
[0032]制備一定濃度的絲素溶液，將絲素溶液、硫酸銅溶液以0.lmg/L: lOOmmol/L的配比加入20ml離心管中，并用PBS溶液調節至PH = 9，室溫下振搖15小時，離心分離沉淀，洗滌后室溫下干燥，加入硝酸鎘溶液中進行吸附實驗，測得對于鎘離子的吸附能力為17.46ug/mg。
[0033]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的幾個具體實施例。顯然，本發明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種具有吸附重金屬離子功能的絲素多孔復合微球制備方法，其特征在于，具體制備步驟如下: 1)、制備一定濃度的絲素溶液待用； 2)、將絲素溶液、硫酸銅溶液和PH6-9的PBS溶液以一定的濃度配比室溫下振搖一段時間； 3)、離心分離沉淀，洗滌后室溫下干燥，進行吸附實驗。2.根據權利要求1所述的具有吸附功能的絲素多孔復合微球制備方法，其特征在于，所述的步驟I)中的絲素為低成本地利用下角繭、廢絲以及回收再生的絹絲織物品資源提取的絲素蛋白。3.根據權利要求1所述的具有吸附功能的絲素多孔復合微球制備方法，其特征在于，所述的步驟2)中的絲素溶液與硫酸銅溶液的濃度配比為lmg/L:1mM?lmg/L:1OOmM，不同的濃度配比下，微球的顯微結構不同。4.根據權利要求1所述的具有吸附功能的絲素多孔復合微球制備方法，其特征在于，所述的步驟2)中的時間是10-15小時。5.根據權利要求1或2或3或4所述的具有吸附功能的絲素多孔復合微球制備方法，其特征在于，所制得的絲素多孔復合微球對重金屬離子具有良好的吸附功能。
【文檔編號】B01J20/24GK105854825SQ201610279802
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】胡佳琦, 楊明英
【申請人】浙江大學