CN106345419B - 一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法 - Google Patents

一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106345419B
CN106345419B CN201610752611.0A CN201610752611A CN106345419B CN 106345419 B CN106345419 B CN 106345419B CN 201610752611 A CN201610752611 A CN 201610752611A CN 106345419 B CN106345419 B CN 106345419B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
microballoon
calcium alginate
microsphere
alginate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610752611.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106345419A (zh
Inventor
张文政
李天生
张琦琦
苏腾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang University of Chemical Technology
Original Assignee
Shenyang University of Chemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang University of Chemical Technology filed Critical Shenyang University of Chemical Technology
Priority to CN201610752611.0A priority Critical patent/CN106345419B/zh
Publication of CN106345419A publication Critical patent/CN106345419A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106345419B publication Critical patent/CN106345419B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B01J20/28021—Hollow particles, e.g. hollow spheres, microspheres or cenospheres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)

Abstract

一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，涉及一种多孔微球的制备方法，首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到2‑5%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球，硼酸和聚乙烯醇的钠盐凝胶会受热变成液态，从微球中迁移出去，产生孔洞，形成具有多孔结构的海藻酸钙微球。本发明利用聚乙烯醇与硼砂形成的凝胶在常温下呈凝胶态，在高温下呈液态的特点，达到调控多孔海藻酸钙微球孔径的目的，从而改变多孔海藻酸钙微球的比表面积，影响并改善其吸附效果。

Description

一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法
技术领域
本发明涉及一种多孔微球的制备方法，特别是涉及一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法。
背景技术
多孔微球材料是一类具有球形或类球形形貌、粒子直径小、具有多孔结构、比表面积大、密度小、且在各种有机、无机溶液中稳定的特性微球。与普通微球相比，多孔微球密度低，比表面积大，且内部含有孔道结构，使之具有比普通微球更大的负载能力，更快的扩散速度及具有特殊尺寸效应。在生物医药、有机废水处理、物质提纯、化工催化、物质缓释释放等领域具有广泛的应用。
多孔微球材料主要包括有机多孔微球材料和无机多孔微球材料，相比于无机多孔材料（石墨、活性炭等），有机多孔材料骨架密度更低、孔隙率更高、尺寸可调、可以在多种环境下使用，这是得有机多孔材料在发展速度上已经逐渐赶超无机多孔材料。目前有机多孔微球材料主要是聚合物多孔微球材料，大多数研究都集中于聚苯乙烯类、聚丙烯酸类较低热稳定性的聚合物。
随着化石能源的逐渐短缺，一些聚合物微球材料的原料必定会受到很大的影响，所以，越来越多的研究工作者们正在研究一种新的可替代原料。生物质资源作为一种绿色可再生资源，慢慢进入人们的视线，成为现在社会材料科学的研究重点。海藻酸钠作为天然的一种多糖，具有良的好生物相容性、可生物降解、无毒、廉价、可再生等优点被人们所关注。目前利用海藻酸钠制备的微球具有强亲水性、良好的生物相容性和生物降解性，更重要的是它还具有无毒、pH值敏感和制备条件温和等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，该方法以海藻酸钠为原料，与聚乙烯醇混合后加到硼砂中形成混合微球，微球在氯化钙溶液浸泡后，利用聚乙烯醇与硼砂形成的凝胶在常温下呈凝胶态，在高温下呈液态的特点，对浸泡后的微球加热可得到海藻酸钙微球。上述特点还可以达到调控多孔海藻酸钙微球孔径的目的，从而改变多孔海藻酸钙微球的比表面积，影响并改善其吸附效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，所述方法包括以下过程：
1）将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有1-5%海藻酸钠、0.1-2%聚乙烯醇的混合液；
2）将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；
3）将取出的微球加入到2-5%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；
4）将上述互穿结构微球在60-90℃加热10-20分钟。
所述的一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，所述聚乙烯醇的分子量至少为17-22万，醇解度88%以上。
所述的一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，所述在2）步骤中硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球一旦形成即刻从硼砂溶液中取出。
所述的一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，所述在3）步骤中，由2）步骤形成的微球在氯化钙水溶液中至少反应60分钟。
本发明的优点与效果是：
本发明工艺简单，操作条件易控制，原料是具有良的好生物相容性、可生物降解、无毒、廉价的生物质资源海藻酸钠。利用聚乙烯醇与硼砂形成的凝胶在常温下呈凝胶态，在高温下呈液态的特点，可简单的制备出具有多孔结构的海藻酸钙微球。制备的微球具有比表面积大、溶液中稳定、生物相容性好、负载能力强等特点，适用于化工，农业，生物，医学领域的应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明所公开的是一种具有核壳结构的海藻酸钙微球的制备方法，主要通过以下步骤实现的：1）将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有1-5%海藻酸钠、0.1-2%聚乙烯醇的混合液；2）将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；3）将取出的微球加入到2-5%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；4）将上述互穿结构微球在60-90℃加热10-20分钟可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。
实例1：
首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有5%海藻酸钠、2%聚乙烯醇的混合液；然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到4%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；最后将上述互穿结构微球在80℃加热20分钟，即可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。
实例2：
首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有4%海藻酸钠、2%聚乙烯醇的混合液；然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到5%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；最后将上述互穿结构微球在90℃加热15分钟，即可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。
实例3：
首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有3%海藻酸钠、1.5%聚乙烯醇的混合液；然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到3%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；最后将上述互穿结构微球在75℃加热10分钟，即可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。

Claims (3)

1.一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有5%海藻酸钠、2%聚乙烯醇的混合液；然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到4%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；最后将上述互穿结构微球在80℃加热20分钟，即可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。
2.一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有4%海藻酸钠、2%聚乙烯醇的混合液；然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到5%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；最后将上述互穿结构微球在90℃加热15分钟，即可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。
3.一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有3%海藻酸钠、1.5%聚乙烯醇的混合液；然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到3%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；最后将上述互穿结构微球在75℃加热10分钟，即可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。
CN201610752611.0A 2016-08-30 2016-08-30 一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法 Active CN106345419B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610752611.0A CN106345419B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610752611.0A CN106345419B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106345419A CN106345419A (zh) 2017-01-25
CN106345419B true CN106345419B (zh) 2019-07-05

Family

ID=57855796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610752611.0A Active CN106345419B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106345419B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107126940A (zh) * 2017-07-19 2017-09-05 安顺学院 海藻酸盐复合凝胶的制备方法及其对水中重金属离子处理的应用
CN107552020A (zh) * 2017-09-18 2018-01-09 同济大学 合成掺杂碳纳米材料的聚乙烯醇/海藻酸钠凝胶球吸附剂的方法
CN109364887A (zh) * 2018-09-13 2019-02-22 安庆师范大学 一种用于重金属污水处理的多孔海藻酸钙凝胶球的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102302924A (zh) * 2011-08-18 2012-01-04 江苏科技大学 基于累托石的微球吸附剂的制备方法
CN103030908A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 中国石油化工集团公司 一种聚乙烯醇/无机纳米复合水凝胶及其制备方法
CN103752292A (zh) * 2014-02-25 2014-04-30 上海海事大学 用于重金属污水处理的多孔海藻酸钙凝胶球的制备方法
CN105838701A (zh) * 2016-04-21 2016-08-10 中国地质大学（北京） 一种固定化反硝化菌源颗粒及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102302924A (zh) * 2011-08-18 2012-01-04 江苏科技大学 基于累托石的微球吸附剂的制备方法
CN103030908A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 中国石油化工集团公司 一种聚乙烯醇/无机纳米复合水凝胶及其制备方法
CN103752292A (zh) * 2014-02-25 2014-04-30 上海海事大学 用于重金属污水处理的多孔海藻酸钙凝胶球的制备方法
CN105838701A (zh) * 2016-04-21 2016-08-10 中国地质大学（北京） 一种固定化反硝化菌源颗粒及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106345419A (zh) 2017-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Fabrication and morphological characterization of microencapsulated phase change materials (MicroPCMs) and macrocapsules containing MicroPCMs for thermal energy storage
Lozinsky Cryostructuring of polymeric systems. 55. Retrospective view on the more than 40 years of studies performed in the AN Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds with respect of the cryostructuring processes in polymeric systems
CN109516457A (zh) 一种壳聚糖基多孔碳球及其制备方法
CN106345419B (zh) 一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法
Duan et al. Synthesis of hybrid nanoflower-based carbonic anhydrase for enhanced biocatalytic activity and stability
CN107753949B (zh) 黑磷纳米片、复合水凝胶及其制备方法与应用
Zeng et al. Fabrication of chitosan/alginate porous sponges as adsorbents for the removal of acid dyes from aqueous solution
CN104610566A (zh) 一种纳米TiO2改性复合水凝胶的制备方法
CN103980519B (zh) 一种磁性琼脂糖微球的制备方法
US20150148433A1 (en) Method for fabricating three-dimensional network structure material
Wang et al. Integrated instillation technology for the synthesis of a pH-responsive sodium alginate/biomass charcoal soil conditioner for controlled release of humic acid and soil remediation
Ahmad et al. Recent advances in nanocellulose aerogels for efficient heavy metal and dye removal
Liu et al. Boronate affinity imprinted hydrogel sorbent from biphasic synergistic high internal phase emulsions reactor for specific enrichment of Luteolin
Ren et al. Multiscale immobilized lipase for rapid separation and continuous catalysis
Wu et al. Synthesis of sodium carboxymethyl cellulose/poly (acrylic acid) microgels via visible-light-triggered polymerization as a self-sedimentary cationic basic dye adsorbent
Li et al. Multifunction hybrid aerogel capable of reducing silver ions during solar-driven interfacial evaporation
CN107746842B (zh) 一种磁性纤维素微球固定化酶的制备方法
Jiao et al. Efficient Congo red removal using porous cellulose/gelatin/sepiolite gel Beads: Assembly, characterization, and adsorption mechanism
Fan et al. Enhancement of enzymatic activity using microfabricated poly (ε-caprolactone)/silica hybrid microspheres with hierarchically porous architecture
Li et al. Progress in the preparation of stimulus-responsive cellulose hydrogels and their application in slow-release fertilizers
Feng et al. Application of carrier materials in self-healing cement-based materials based on microbial-induced mineralization
Xiong et al. Study on the performance of composite adsorption of Cu2+ by chitosan/β-cyclodextrin cross-linked zeolite
CN103709447A (zh) 一种磁性纤维素复合微球及其制备方法和用途
CN109134944A (zh) 一种具有不同化学官能团的多孔小球及其应用
Yu et al. Isotherm, thermodynamics, and kinetics of Methyl orange adsorption onto magnetic resin of chitosan microspheres

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant