CN108246262A - 一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球及其制备方法,属于环境化学和离子印迹领域。该用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,为模板离子为镍离子的交联的壳聚糖陶瓷微球,其中,天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子。其制备方法为:将壳聚糖溶解于乙酸水溶液,并加含镍无机盐,得到混合溶液A;将陶瓷微珠加入水中,得到悬浊液B;将A和B混合,超声搅拌、静置脱泡后,滴入NaOH水溶液凝固,加入含有香草醛的乙酸溶液交联,在H2SO4溶液进行洗脱、干燥后得到用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,其为吸附剂,具有高效选择性,能有效地解决含镍水溶液中镍离子的有效分离与提取。
Description
技术领域
本发明属于环境化学和离子印迹技术领域,具体涉及一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球及其制备方法。
背景技术
重金属严重危害人体健康和生态环境,受到了人们的广泛关注。其中,镍是一级污染,它可以通过多种途径进入人体、动物、植物等生物体内,产生很大的危害。因此,快速、高效的对水溶液中的镍离子进行分离与提取,对有效地治理污染,具有十分重要的意义。
分子(离子)印迹技术是提高金属离子选择性的有效手段。离子印迹材料以特定的目标金属离子为模板而制得,对样品溶液中的目标金属离子能产生选择性吸附作用。壳聚糖对于分子(离子)印迹技术而言,是一种有效的载体。壳聚糖是天然碱性多糖,化学名为(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖,属于线性高分子化合物,分子量一般在1600左右,理论含氮量6.9%,并具有价格低廉、用途广泛、属于可再生资源、无毒、生物可降解性等优点。壳聚糖中含有大量的氨基和羟基等活性基团。可以与多种金属形成螯合键,并形成特定的三维空间构象。壳聚糖对金属离子的良好吸附性能是由于以下几点:(1)聚合物中-OH的亲水性;(2)离子中存在大量吸附官能团(酰胺基、氨基和羟基);(3)这些吸附官能团易于改性;(4)离子中聚合链有良好的灵活性。
离子印迹聚合物具有优越的预定性,识别性以及实用性。并且已在色谱分离、临床医药分析、环境等领域广泛应用。但是现在对印迹技术及印迹聚合物的研究仍不足,增加功能单体与模板离子之间的相互作用的离子识别位点,对于提高离子印迹聚合物的选择性吸附分离效率具有重要的意义。在制备离子印迹聚合物过程中,使用多种相互作用结合制得的印迹聚合物对含镍水溶液中的镍离子具有较高的选择性和分离能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球及其制备方法,该印迹陶瓷球是一种离子印迹材料,其以镍离子为模板离子,制得的印迹陶瓷球为具有高效选择性的吸附剂,能有效地解决含镍水溶液中镍离子的有效分离与提取。
本发明的技术方案如下:
本发明的一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,为模板离子为镍离子的交联的壳聚糖陶瓷微球,其原料为天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子,该用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的吸附率≥90%。
本发明的一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料的制备
(1)将壳聚糖(CTS)溶解于乙酸水溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液;向壳聚糖乙酸溶液中加入含镍无机盐,得到混合溶液A;其中,所述的乙酸水溶液的质量百分比浓度为6.0%~8.0%;每100mL混合溶液A中含有壳聚糖(CTS)的质量为2~5g,每100mL混合溶液A中含有含镍无机盐为0.4~0.8g;
(2)将陶瓷微珠加入去离子水中,混合均匀,得到悬浊液B;其中,陶瓷微珠占悬浊液B总质量的百分比为1%~2%;
(3)将混合溶液A和悬浊液B混合,搅拌的同时伴随超声波处理,超声处理3~5min,得到A和B的混合液;其中,按体积比,混合溶液A:悬浊液B=1:1;
(4)将A和B的混合液静置处理,进行脱泡处理,形成凝胶;
(5)向凝胶滴入NaOH水溶液,进行凝固,得到镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料;
步骤2,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合物的交联
将制备后的镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料加入到含有香草醛的乙酸溶液中进行交联,常温搅拌4~5h,用去离子水冲洗交联后的印迹材料,得到交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球;其中,香草醛在乙酸溶液的质量百分比浓度为1%~3%,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料与香草醛乙酸溶液的质量百分比为1%~3%。
步骤3,印迹CTS-陶瓷球的洗脱
(1)将制备好的交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球浸没于H2SO4溶液中,搅拌0.5~1h,进行过滤处理,将固体产物用去离子水冲洗,待去离子水中不含镍离子为止,得到模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球;其中,H2SO4溶液的质量百分比浓度为2.1%~4%,交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球加入H2SO4溶液的占比为(0.3~0.5)g:100mL;
(2)将模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球进行干燥,得到印迹CTS-陶瓷球,即为用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球。
所述的步骤1(1)中,所述的含镍无机盐为氯化镍和/或硫酸镍。
所述的步骤1(2)中,所述的陶瓷微珠,为微米级空心陶瓷微珠或微米级实心陶瓷微珠。
所述的步骤1(4)中,所述的脱泡处理时间为直到无气泡为止。
所述的步骤1(5)中,所述的NaOH水溶液的质量百分比浓度为1.5~3%。
所述的步骤1(5)中,所述的凝胶的滴入速度为3~5mL/min。
所述的步骤3(1)中,所述的去离子水中不含镍离子的检测方法为紫外可见分光光度计法。
所述的步骤3(1)中,所述的过滤处理,具体为抽滤。
所述的步骤3(2)中,所述的干燥,为室温自然风干。
本发明的一种用于含镍水溶液中镍离子分离与提取的印迹陶瓷球及其制备方法,相比于现有技术,其有益效果在于:
1.本发明采用天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子,通过离子印迹技术,采用简便的方法将结合模板镍离子的壳聚糖包裹在空心陶瓷微珠外,采用印迹-交联-洗脱的方法,制备了镍离子印迹陶瓷球。本发明可以有效的分离和提取含镍水溶液中的镍离子。
2.本发明的采用空心或实心陶瓷微珠为无机载体,通过表面印迹技术进行镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备,不仅利用了陶瓷微球的机械性能,还可以通过调节陶瓷微球的孔度和表面积,改变交联度和活性点。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明,而不用于限制本发明的范围。在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
以下实施例,除特殊说明,采用的试剂均为市购,纯度规格为分析纯及以上。
实施例1
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,为模板离子为镍离子的交联的壳聚糖陶瓷微球,其原料为天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子。
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料的制备
(1)将2.5g壳聚糖(CTS)溶解于90mL乙酸水溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液;向壳聚糖乙酸溶液中加入0.5g氯化镍,加入水,定容至100mL,得到混合溶液A;其中,所述的乙酸水溶液的质量百分比浓度为6%;
(2)将1g粒径为20μm实心陶瓷微珠加入到99mL的去离子水中,混合均匀,得到悬浊液B。
(3)将100mL混合溶液A和100mL悬浊液B混合,搅拌的同时伴随超声波处理,超声处理3min,得到A和B的混合液。
(4)将A和B的混合液静置处理,进行脱泡1min后无气泡,形成凝胶。
(5)向凝胶以3mL/min的速度滴入质量百分比浓度为2%的NaOH水溶液,进行凝固,得到均匀的均匀的Ni(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料。
步骤2,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合物的交联
将1g镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料加入到100g质量浓度为1%的香草醛乙酸溶液中,常温搅拌4h,用去离子水冲洗交联后的印迹材料,得到模板离子为交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。
步骤3,印迹CTS-陶瓷球的洗脱
(1)将交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球浸没于质量浓度为2.1%的H2SO4溶液中洗脱Ni(Ⅱ)离子,搅拌0.5h,进行抽滤处理,将固体产物用去离子水冲洗,至离子水中不含镍离子为止。得到模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。其中,交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球加入H2SO4溶液的占比为0.5g:100mL。
(2)将模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球进行室温自然风干24h,得到印迹CTS-陶瓷球,即为用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球。
将本实施例制备的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球进行实验,具体为:
称取0.2g用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,放入25ml镍含量为2g/L的化学镀镍废液中,常温震荡搅拌4小时后,使用紫外可见分光光度计进行测量,镍离子吸附率为95%。
实施例2
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,为模板离子为镍离子的交联的壳聚糖陶瓷微球,其原料为天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子。
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料的制备
(1)将6g壳聚糖加入到质量浓度为8%的180mL的乙酸水溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液;再将1g的氯化镍加入到该壳聚糖乙酸溶液中,加入水,定容至200mL,得到混合溶液A。
(2)将4g粒径为50μm实心陶瓷微珠加入到196mL的去离子水中,混合均匀,得到悬浊液B。
(3)将200mL混合溶液A和200mL悬浊液B混合,搅拌的同时伴随超声波处理,超声处理5min,得到A和B的混合液。
(4)将A和B的混合液静置处理,进行脱泡1min后无气泡,形成凝胶。
(5)将凝胶以5mL/min的速度滴入质量百分比浓度为2%的NaOH水溶液,进行凝固,得到均匀的均匀的Ni(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料。
步骤2,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合物的交联
称量3g Ni(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料加入到100g质量浓度为3%的香草醛乙酸溶液中进行交联,常温搅拌4h,用去离子水冲洗交联后的印迹材料,得到交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。
步骤3,印迹CTS-陶瓷球的洗脱
(1)将交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球浸没于质量浓度为4%的H2SO4溶液中洗脱Ni(Ⅱ)离子,搅拌0.5h,进行抽滤处理。将固体产物用去离子水冲洗至离子水中不含镍离子为止,得到模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。
(2)将模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球进行室温自然风干24h,得到印迹CTS-陶瓷球,即为用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球。
将本实施例制备的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球进行实验,具体为:
称取0.5g用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,放入50ml镍含量为2.5g/L的电镀镀镍废液中,常温震荡搅拌4.5小时后,使用紫外可见分光光度计进行测量,镍离子吸附率为91.2%。
实施例3
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,为模板离子为镍离子的交联的壳聚糖陶瓷微球,其原料为天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子。
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料的制备
(1)将5g壳聚糖加入到质量浓度为7%的180mL的乙酸水溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液;再将1g的氯化镍加入到该壳聚糖乙酸溶液中,加入水,定容至200mL,得到混合溶液A。
(2)将3g粒径为40μm的空心陶瓷微珠加入到197mL的去离子水中,混合均匀,得到悬浊液B,其中,空心陶瓷微球为开口空心陶瓷微珠,其空心的平均直径为10μm。
(3)将200mL混合溶液A和200mL悬浊液B混合,搅拌的同时伴随超声波处理,超声处理4min,得到A和B的混合液。
(4)将A和B的混合液静置处理,进行脱泡1min后无气泡,形成凝胶。
(5)将凝胶以4mL/min的速度滴入质量百分比浓度为2%的NaOH水溶液,进行凝固,得到均匀的均匀的Ni(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料。
步骤2,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合物的交联
称量2gNi(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料加入到100g质量浓度为2%的香草醛乙酸溶液中进行交联,常温搅拌4h,用去离子水冲洗交联后的印迹材料,得到交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。
步骤3,印迹CTS-陶瓷球的洗脱
(1)将交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球浸没于质量浓度为3%的H2SO4溶液中洗脱Ni(Ⅱ)离子,搅拌0.5h,进行抽滤处理。将固体产物用去离子水冲洗至离子水中不含镍离子为止,得到模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。
(2)将模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球进行室温自然风干24h,得到印迹CTS-陶瓷球,即为用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球。
将本实施例制备的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球进行实验,具体为:
称取2g用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,放入40ml镍含量为5g/L的电镀镀镍废液中,常温震荡搅拌4小时后,使用紫外可见分光光度计进行测量,镍离子吸附率为97.9%。
实施例4
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,为模板离子为镍离子的交联的壳聚糖陶瓷微球,其原料为天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子。
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料的制备
(1)将2g壳聚糖加入到质量浓度为6%的90mL的乙酸水溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液;再将0.5g的氯化镍加入到该壳聚糖乙酸溶液中,加入水,定容至100mL,得到混合溶液A。
(2)将1g粒径为40μm实心陶瓷微珠加入到99mL的去离子水中,混合均匀,得到悬浊液B。
(3)将100mL混合溶液A和100mL悬浊液B混合,搅拌的同时伴随超声波处理,超声处理3min,得到A和B的混合液。
(4)将A和B的混合液静置处理,进行脱泡1min后无气泡,形成凝胶。
(5)将凝胶以3mL/min的速度滴入质量百分比浓度为2%的NaOH水溶液,进行凝固,得到均匀的均匀的Ni(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料。
步骤2,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合物的交联
将1gNi(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料加入到100g质量浓度为1%的香草醛乙酸溶液中进行交联,常温搅拌4h,用去离子水冲洗交联后的印迹材料,得到交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。
步骤3,印迹CTS-陶瓷球的洗脱
(1)将交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球浸没于质量浓度为2.1%的H2SO4溶液中洗脱Ni(Ⅱ)离子,搅拌0.5h,进行抽滤处理。将固体产物用去离子水冲洗至离子水中不含镍离子为止。得到模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球加入H2SO4溶液的固液比为0.5g:100mL。
(2)将模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球进行室温自然风干24h,得到印迹CTS-陶瓷球,即为用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球。
将本实施例制备的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球进行实验,具体为:
称取1g用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,放入25ml镍含量为2g/L、钴含量为2g/L的电镀废液中,常温震荡搅拌4小时后,使用紫外可见分光光度计进行测量,镍离子吸附率为95%,钴离子吸附率为0。
实施例5
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,为模板离子为镍离子的交联的壳聚糖陶瓷微球,其原料为天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子,该用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的吸附率为95%。
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料的制备
(1)将4g壳聚糖(CTS)溶解于质量浓度为8%的90mL乙酸水溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液;向壳聚糖乙酸溶液中加入0.4g硫酸镍,加水,定容至100mL,得到混合溶液A;
(2)将2g 50μm实心陶瓷微珠加入98mL去离子水中,混合均匀,得到悬浊液B;
(3)将100mL混合溶液A和100mL悬浊液B混合,搅拌的同时伴随超声波处理,超声处理3min,得到A和B的混合液;
(4)将A和B的混合液静置处理,进行脱泡1min后无气泡,形成凝胶;
(5)向凝胶以3mL/min的速度滴入质量百分比浓度为2%的NaOH水溶液,进行凝固,得到均匀的均匀的Ni(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料;
步骤2,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合物的交联
将3g制备后的Ni(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料放入100g质量浓度为3%含有香草醛的乙酸溶液中进行交联,常温搅拌5h,用去离子水冲洗交联后的印迹材料,得到交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球;
步骤3,印迹CTS-陶瓷球的洗脱
(1)将制备好的交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球浸没于质量浓度为2.1%的H2SO4溶液中洗脱Ni(Ⅱ)离子,搅拌0.5h,进行抽滤处理,将固体产物用去离子水冲洗,待去离子水中不含镍离子为止,得到模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球;交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球加入H2SO4溶液的固液比为0.5g:100mL;
(2)将模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球进行室温自然风干24h,得到印迹CTS-陶瓷球,即为用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球。
将本实施例制备的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球进行实验,具体为:
称取0.02g用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,放入25ml含镍和钴的化学镀镍废液中,常温震荡搅拌4小时后,使用紫外可见分光光度计进行测量,镍离子吸附率为95%,钴离子吸附率为0。
实施例6
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,为模板离子为镍离子的交联的壳聚糖陶瓷微球,其原料为天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子。
一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料的制备
(1)将10g壳聚糖加入到质量浓度为8%的160mL的乙酸水溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液;再将1g的氯化镍和0.6g硫酸镍加入到该壳聚糖乙酸溶液中,加入水,定容至200mL,得到混合溶液A。
(2)将4g粒径为40μm实心陶瓷微珠加入到196mL的去离子水中,混合均匀,得到悬浊液B。
(3)将200mL混合溶液A和200mL悬浊液B混合,搅拌的同时伴随超声波处理,超声处理5min,得到A和B的混合液。
(4)将A和B的混合液静置处理,进行脱泡1min后无气泡,形成凝胶。
(5)将凝胶以3mL/min的速度滴入质量百分比浓度为3%的NaOH水溶液,进行凝固,得到均匀的均匀的Ni(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料。
步骤2,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合物的交联
将3gNi(Ⅱ)-CTS-陶瓷球印迹复合材料加入到100g质量浓度为3%的香草醛乙酸溶液中进行交联,常温搅拌5h,用去离子水冲洗交联后的印迹材料,得到交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。
步骤3,印迹CTS-陶瓷球的洗脱
(1)将交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球浸没于质量浓度为4%的H2SO4溶液中洗脱Ni(Ⅱ)离子,搅拌1h,进行抽滤处理。将固体产物用去离子水冲洗至离子水中不含镍离子为止。得到模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球。交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球加入H2SO4溶液的固液比为0.3g:100mL。
(2)将模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球进行室温自然风干24h,得到印迹CTS-陶瓷球,即为用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球。
将本实施例制备的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球进行实验,具体为:
称取1g用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,放入25ml镍含量为2g/L、钴含量为2g/L的电镀废液中,常温震荡搅拌4小时后,使用紫外可见分光光度计进行测量,镍离子吸附率为95%,钴离子吸附率为0。
Claims (9)
1.一种用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球,其特征在于,该用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球为模板离子为镍离子的交联的壳聚糖陶瓷微球,其原料为天然高分子壳聚糖为功能单体,空心或实心陶瓷微珠为无机载体,香草醛为交联剂,二价镍离子为模板离子,该用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的吸附率≥90%。
2.权利要求1所述的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料的制备
(1)将壳聚糖溶解于乙酸水溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液;向壳聚糖乙酸溶液中加入含镍无机盐,得到混合溶液A;其中,所述的乙酸水溶液的质量百分比浓度为6.0%~8.0%;每100mL混合溶液A中含有壳聚糖的质量为2~5g,每100mL混合溶液A中含有含镍无机盐为0.4~0.8g;
(2)将陶瓷微珠加入去离子水中,混合均匀,得到悬浊液B;其中,陶瓷微珠占悬浊液B总质量的百分比为1%~2%;
(3)将混合溶液A和悬浊液B混合,搅拌的同时伴随超声波处理,超声处理3~5min,得到A和B的混合液;其中,按体积比,混合溶液A:悬浊液B=1:1;
(4)将A和B的混合液静置处理,进行脱泡处理,形成凝胶;
(5)向凝胶滴入NaOH水溶液,进行凝固,得到镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料;
步骤2,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合物的交联
将制备后的镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料加入到含有香草醛的乙酸溶液中进行交联,常温搅拌4~5h,用去离子水冲洗交联后的印迹材料,得到交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球;其中,香草醛在乙酸溶液的质量百分比浓度为1%~3%,镍离子壳聚糖/陶瓷球印迹复合材料与香草醛乙酸溶液的质量百分比为1%~3%;
步骤3,印迹CTS-陶瓷球的洗脱
(1)将制备好的交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球浸没于H2SO4溶液中,搅拌0.5~1h,进行过滤处理,将固体产物用去离子水冲洗,待去离子水中不含镍离子为止,得到模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球;其中,H2SO4溶液的质量百分比浓度为2.1%~4%,交联后的镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球加入H2SO4溶液的占比为(0.3~0.5)g:100mL;
(2)将模板离子为镍离子的壳聚糖印迹陶瓷球进行干燥,得到印迹CTS-陶瓷球,即为用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球。
3.如权利要求2所述的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,其特征在于,所述的步骤1(1)中,所述的含镍无机盐为氯化镍和/或硫酸镍。
4.如权利要求2所述的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,其特征在于,所述的步骤1(2)中,所述的陶瓷微珠,为微米级空心陶瓷微珠或微米级实心陶瓷微珠。
5.如权利要求2所述的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,其特征在于,所述的步骤1(5)中,所述的NaOH水溶液的质量百分比浓度为1.5~3%。
6.如权利要求2所述的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,其特征在于,所述的步骤1(5)中,所述的凝胶的滴入速度为3~5mL/min。
7.如权利要求2所述的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,其特征在于,所述的步骤3(1)中,所述的去离子水中不含镍离子的检测方法为紫外可见分光光度计法。
8.如权利要求2所述的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,其特征在于,所述的步骤3(1)中,所述的过滤处理,具体为抽滤。
9.如权利要求2所述的用于镍离子分离与提取的印迹陶瓷球的制备方法,其特征在于,所述的步骤3(2)中,所述的干燥,为室温自然风干。
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