发明内容
[0005] 本发明在于提供一种用于铅吸附的壳聚糖-大豆蛋白复合多孔微球的制备方法。
[0006] 构思如下:虽然目前各种吸附材料用于铅的吸附,其制备繁琐,成本高昂。大豆蛋白分子结构中具有丰富的酰胺基团,壳聚糖分子中含有大量氨基,因此,利用大豆蛋白和壳聚糖制备价格低廉吸附材料用于铅的吸附,材料制备简单,具有实际应用价值。在本实验中,利用壳聚糖-大豆蛋白复合多孔微球作为微柱吸附材料,对样品溶液中铅进行动态吸附和分离,减少人工操作,简化操作过程。
[0007] 本发明涉及壳聚糖-大豆蛋白复合多孔微球及铅的动态微柱吸附。当样品溶液中铅通过装载了壳聚糖-大豆蛋白复合多孔微球的微柱时,铅与微球材料上基团作用而被吸附,然后用洗脱液将铅洗脱并进行原子吸收光谱测定,检验材料对铅的吸附能力。
[0008] 具体步骤如下:
[0009] (1)壳聚糖-大豆蛋白复合多孔微球制备:
[0010] 称取4g壳聚糖于100mL烧杯中,加入50mL质量百分比浓度为2%的醋酸溶液,搅拌溶解后静置12小时,除去溶液中气泡得到壳聚糖溶液,备用;将2.0g大豆蛋白和40mL二次水加入到100mL烧杯中,搅拌至溶解完全得到大豆蛋白溶液,备用;将40mL上述壳聚糖溶液和40mL上述大豆蛋白溶液混合,并加入2.0g纳米二氧化硅,搅拌均匀得到壳聚糖-大豆蛋白-二氧化硅混合液,备用。
[0011] 取140mL液体石蜡于250mL三口烧瓶中,滴加4滴分析纯活性剂司班80,机械搅拌(300r/min)30分钟,水浴升温至60℃,将60mL壳聚糖-大豆蛋白-二氧化硅混合液逐滴滴加至上述三口瓶中,继续搅拌两个小时至形成均匀油珠颗粒,然后用分析纯氢氧化钠溶液调节混合液pH为9.5,水浴温度升至90℃,再加入20mL分析纯戊二醛溶液,反应3小时后,静置、冷却后过滤得到固体微球颗粒,用水和无水乙醇交替清洗各3-5次,在索氏提取器中用质量百分比浓度为95%的乙醇提取24小时;固体微球颗粒用浓度为5.0mol/L的氢氧化钠溶液浸泡24小时,用二次水洗至中性,过滤后在40℃下烘干,过筛得到40-60目粒径的壳聚糖-大豆蛋白复合多孔微球。
[0012] (2)壳聚糖-大豆蛋白复合多孔微球吸附铅:
[0013] 分离富集装置由蠕动泵、自制微型柱((7cm×0.5mm i.d.)、聚四氟乙烯管(0.8mmi.d)和连接接头构成。微柱一端塞少量玻璃棉,以湿法上柱装入步骤(1)制备的交联大豆蛋白微球,再塞入少量玻璃棉,压实并连接好,利用蠕动泵将二次蒸馏水泵入微型柱,洗涤后备用;Pb(Ⅱ)的分离富集步骤如下:将pH=5.0的Pb(Ⅱ)溶液以3.0mL/min流速通过微型柱,然后用5.0mL蒸馏水以3.0mL/min流速洗去微型柱中未被吸附的离子,用10.0mL浓度为0.1mol/L的HNO3以3.6mL/min流速反向洗脱被吸附的Pb(Ⅱ);洗脱溶液用于后续原子吸收光谱测定。
[0014] (3)检测方法:
[0015] 测定仪器:原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);石墨炉原子吸收光谱测定Pb的仪器条件设置:波长283.3nm,狭缝0.5nm,灯电流2.0mA,原子化器高度-0.2mm;石墨炉原子吸收光谱测定程序如表1。利用石墨炉原子吸收光谱法测定上述步骤(2)所得洗脱液中Pb(Ⅱ)浓度。
[0016] 表1:石墨炉原子吸收光谱测定程序
[0017]程序 温度(℃) 升温速度(℃/s) 保持时间(s)
干燥 80 5 5
干燥 100 10 10
灰化 600 10 10
原子化 1900 0 4
净化 1950 1 1
[0018] (4)壳聚糖-大豆蛋白复合多孔微球对铅的吸附容量测定:
[0019] 火焰原子吸收光谱测定铅的条件:波长283.3nm,狭缝0.5nm,灯电流2.0mA,燃烧器高度5.0mm,乙炔流量1500mL/min,空气流量5000mL/min。将20.0μg/mL Pb(Ⅱ)溶液按步骤(2)进行吸附,每10mL收集一次流出液,直至流出液中铅浓度与原来溶液浓度相同即终止实验,用火焰原子吸收光谱法测定各流出液中Pb(Ⅱ)浓度,并计算出壳聚糖-大豆蛋白复合多孔微球对铅的吸附容量。
[0020] 本发明克服了已有材料制备复杂、价格高昂的缺点,以及静态吸附操作繁琐、步骤复杂等缺点,降低了材料制备成本,减少人工操作步骤,简化了操作流程,提高了铅吸附效率。