RU2257951C1 - Способ получения сорбента - Google Patents
Способ получения сорбента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2257951C1 RU2257951C1 RU2004115003/15A RU2004115003A RU2257951C1 RU 2257951 C1 RU2257951 C1 RU 2257951C1 RU 2004115003/15 A RU2004115003/15 A RU 2004115003/15A RU 2004115003 A RU2004115003 A RU 2004115003A RU 2257951 C1 RU2257951 C1 RU 2257951C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casein
- sorbent
- sorbents
- aerosil
- silica
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения сорбентов на основе модифицированного кремнезема и предназначено для получения полифункциональных сорбентов, которые могут быть использованы в биотехнологии и медицине в качестве энтеросорбентов, а также для селективного извлечения катионов и анионов из жидких сред. Сорбент получен путем модифицирования поверхности кремнезема-аэросила природным высокомолекулярным соединением, в качестве которого используется казеин в количестве 1-5 мас.% предпочтительно, полученный фракционированием молока в присутствии 1-2% раствора метилцеллюлозы. Техническим результатом изобретения является получение полифункционального сорбента, обладающего высокой сорбционной емкостью и специфичностью. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области получения сорбентов на основе модифицированного кремнезема и предназначено для получения полифункциональных сорбентов, которые могут быть использованы для селективного извлечения катионов и анионов из водных (или жидких) сред, а также в биотехнологии и медицине в качестве энтеросорбентов.
Известен способ получения сорбента для выделения и очистки тромбопластина на основе макропористого кремнезема, поверхность которого модифицирована γ-глицидооксипропилтриэтоксисиланом с последующей обработкой гидроксилсодержащим органическим соединением в среде диоксана в присутствии эфирата трехфтористого бора (АС 1428464, опубл. 07.10.88). Недостатком способа является применение опасных для здоровья компонентов в качестве модификаторов поверхности кремнезема, что не дает возможности использовать данный сорбент в качестве энтеросорбента.
Следующий способ (АС 1437776, опубл. 15.11.88) получения сорбентов основан на модификации поверхности кремнезема марки "Силохром С-80" группами амидоксима с целью использования его для хроматографического разделения ионов переходных металлов. Однако данный способ требует значительных энергозатрат, связанных с длительностью и многостадийностью процесса синтеза.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сорбентов на основе высокодисперсного кремнезема-аэросила путем его обработки D,L-гистидином в присутствии формальдегида (АС 1030312, опубл. 23.07.83). Недостатками известного способа являются использование в качестве модифицирующего компонента одной аминокислоты D,L-гистидина и, как следствие этого, отсутствие полифункциональных свойств кремнеземного сорбента.
Задачей изобретения является получение полифункционального сорбента, обладающего высокой сорбционной емкостью и специфичностью.
Поставленная задача решается способом, включающим обработку кремнезема-аэросила с удельной поверхностью 200-380 м2/г природным высокомолекулярным соединением - казеином.
Использование казеина для модификации поверхности сорбента обусловлено наличием большого числа возможных центров связывания, расположенных в боковых радикалах аминокислот, входящих в состав казеина, которые могут участвовать в различных химических реакциях, будучи иммобилизованными, на сорбенте, что обеспечит его полифункциональность и специфичность.
Выбор аэросила был обусловлен наличием на поверхности кремнезема силанольных групп, способных вступать в химическое взаимодействие с белковым комплексом казеина, а также его нетоксичностью и малым изменением объема гранул при изменении рН или ионной силы раствора.
Способ осуществляют следующим образом. К 50 г аэросила с удельной поверхностью 200-380 м2/г добавляют 500-1000 мл дистиллированной воды и 5-15% раствор гидроксида натрия объемом 100-200 мл с растворенной в нем навеской казеина в количестве 1-5 мас.%. Казеин получают фракционированием молока в присутствии 1-2% раствора метилцеллюлозы в качестве осадителя (флокулянта).
Согласно физико-химическим свойствам, казеин является кислотным белком, поэтому хорошо растворяется в растворах щелочей с образованием казеинатов. При концентрации раствора гидроксида натрия ниже 5% невозможно достичь полного растворения казеина, выше 15% - может наступить необратимая денатурация белка.
Концентрация казеина для модификации поверхности аэросила выбирается с учетом стерического фактора. Менее 1 мас.% казеина использовать нецелесообразно, т.к. остаются незадействованы в процессе модификации все функциональные группы аэросила. Использование более 5 мас.% казеина недопустимо в связи с конкуренцией молекул казеина за право обладать центрами связывания, находящимися на поверхности кремнезема.
Полученную суспензию оставляют созревать при температуре 20°С в течение 18-24 часов. Время созревания обусловлено протеканием процессов конденсации с участием силанольных групп аэросила. Менее 18 часов не происходит полного вызревания гидрогеля, а более 24 часов наблюдаются процессы старения гидрогеля. Формирование жесткого остова сорбента проводят при тщательном перемешивании в течение 0,5-1,5 часов при температуре 100-130°С. При этих условиях происходит полное превращение гидрогеля в ксерогель. При этом объем гидрогеля уменьшается за счет действия капиллярных сил. Ниже 100°С не происходит полного формирования гранул ксерогеля. Повышение температуры выше 130°С приводит к разрушению белковой структуры казеина. Полученный сорбент просеивают через сито с размером ячеек 200-250 мкм, что объясняется максимально возможной рабочей поверхностью гранул.
Полученные сорбенты представляют собой гранулы кремового цвета с хорошо развитой рабочей поверхностью и наличием на этой поверхности большого числа функциональных групп, входящих в состав аминокислот, составляющих структуру казеина. Структурные характеристики полученных сорбентов представлены в таблице 1.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. К 50 г аэросила с удельной поверхностью 200 м2/г добавляют 500 мл дистиллированной воды и 5% раствор гидроксида натрия объемом 100 мл с растворенной в нем навеской казеина в количестве 1 мас.%. Полученную суспензию оставляют созревать при температуре 20°С в течение 18 часов. Формирование жесткого остова сорбента проводят при тщательном перемешивании в течение 1 часа при температуре 100°С, после чего полученный сорбент просеивают через сито с размером ячеек 200 мкм.
Пример 2. К 50 г аэросила с удельной поверхностью 380 м2/г добавляют 1000 мл дистиллированной воды и 15% раствор гидроксида натрия объемом 200 мл с растворенной в нем навеской казеина в количестве 3 мас.%. Полученную суспензию оставляют созревать при температуре 20°С в течение 24 часов. Формирование жесткого остова сорбента проводят при тщательном перемешивании в течение 1,5 часа при температуре 130°С, после чего полученный сорбент просеивают через сито с размером ячеек 230 мкм.
Пример 3. К 50 г аэросила с удельной поверхностью 380 м2/г добавляют 750 мл дистиллированной воды и 10% раствор гидроксида натрия объемом 150 мл с растворенной в нем навеской казеина в количестве 5 мас.%. Полученную суспензию оставляют созревать при температуре 20°С в течение 24 часов. Формирование жесткого остова сорбента проводят при тщательном перемешивании в течение 1 часа при температуре 130°С, после чего полученный сорбент просеивают через сито с размером ячеек 250 мкм.
В таблице 2 представлены сравнительные данные по сорбционной емкости предлагаемых сорбентов в сопоставлении с сорбентом, полученным известным способом. Из таблицы видно, что предлагаемый способ в сравнении с прототипом обеспечивает получение полифункционального сорбента, способного сорбировать как катионы, так и анионы за счет модифицирования поверхности функциональными группами аминокислот, входящих в состав высокомолекулярного природного комплекса казеина. Кроме того, предлагаемый способ позволяет расширить область применения сорбента с сохранением высокой степени специфичности, что и является техническим результатом изобретения.
Таблица 1 Структурные характеристики сорбентов на основе аэросила и казеина |
|||||
Образец | Массовые соотношения компонентов синтеза, г | Структурные характеристики | |||
аэросил | казеин | Удельная поверхность, Sуд, м2/г | Объем пор V, см3/г | Радиус пор r cp, нм | |
1 | 50 | 0,5 | 24 | 1,59 | 132 |
2 | 50 | 1,5 | 30 | 1,46 | 97 |
3 | 50 | 2,5 | 35 | 1,40 | 80 |
Таблица 2 Сорбционные свойства сорбентов на основе аэросила и казеина |
|||||
Способ получения | Компонентный состав | Сорбционная емкость сорбентов по ионам, S=(Co-СК)/СО·100%, отн.% |
Сорбционная емкость по гемопигментам мг/г сорбента | ||
I- | Fe3+ | Ag+ | |||
Аэросил | 10,8 | 13,8 | 10,5 | 14 | |
По примеру 1 | Аэросил+1 мас% казеина | 35,5 | 31,0 | 26,2 | 98 |
По примеру 2 | Аэросил+3 мас% казеина | 41,5 | 43,2 | 30,4 | 112 |
По примеру 3 | Аэросил+5 мас% казеина | 48,8 | 55,7 | 39,5 | 140 |
По известному способу | Аэросил+D, L-гистидин | 20,3 | 35,5 | 19,4 | 100 |
Claims (4)
1. Способ получения сорбента на основе кремнезема, включающий модифицирование аэросила высокомолекулярным соединением, отличающийся тем, что модифицированию подвергают аэросил с удельной поверхностью 200-380 м2/г путем его обработки 1-5% мас. раствором казеина в гидроксиде натрия с последующим созреванием гидрогеля и его превращением в ксерогель при перемешивании в течение 0,5-1,5 ч при 100-130°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обработки используют 1-5%-ный раствор казеина в 5-15%-ном растворе гидроксида натрия.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что созревание гидрогеля осуществляют в течение 18-24 ч при 20°С.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют казеин, полученный фракционированием молока в присутствии 1-2%-ного раствора метилцеллюлозы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115003/15A RU2257951C1 (ru) | 2004-05-17 | 2004-05-17 | Способ получения сорбента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115003/15A RU2257951C1 (ru) | 2004-05-17 | 2004-05-17 | Способ получения сорбента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2257951C1 true RU2257951C1 (ru) | 2005-08-10 |
Family
ID=35845070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004115003/15A RU2257951C1 (ru) | 2004-05-17 | 2004-05-17 | Способ получения сорбента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2257951C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467760C1 (ru) * | 2011-04-04 | 2012-11-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ"БелГУ") | Способ получения модифицированного энтеросорбента |
-
2004
- 2004-05-17 RU RU2004115003/15A patent/RU2257951C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467760C1 (ru) * | 2011-04-04 | 2012-11-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ"БелГУ") | Способ получения модифицированного энтеросорбента |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104248990B (zh) | 球形凹凸棒石介孔复合载体和负载型催化剂及其制备方法和应用以及乙酸乙酯的制备方法 | |
CN105149011B (zh) | 绿泥石介孔复合材料和负载型催化剂及其制备方法和应用以及环己酮甘油缩酮的制备方法 | |
CN101603038A (zh) | 一种溶菌酶的制备方法 | |
CN105214734B (zh) | 伊利石介孔复合材料和负载型催化剂及其制备方法和应用以及环己酮甘油缩酮的制备方法 | |
CN104492405B (zh) | 一种核壳型分子筛微球及其制备方法和用途 | |
CN105435853A (zh) | 伊利石介孔复合材料和负载型催化剂及其制备方法和应用以及环己酮甘油缩酮的制备方法 | |
CN107198972A (zh) | 一种用于水体微污染物脱除的膜色谱材料及其制备方法 | |
CN109012154A (zh) | 一种改性茶渣甲醛吸附剂的制备方法 | |
RU2257951C1 (ru) | Способ получения сорбента | |
CN103933947B (zh) | 用于清除类风湿因子的血液净化材料及其制备方法 | |
CN115814767B (zh) | 一种配位聚合物吸附剂CPs-ECL的制备方法与应用 | |
RU2082496C1 (ru) | Способ получения полимерного органоминерального сорбента | |
CN114849674B (zh) | 一种过滤酱油蛋白质用二氧化硅吸附剂及其制备方法 | |
CN114225919B (zh) | 一种内毒素吸附剂及其制备方法与应用 | |
KR20050098308A (ko) | 소결 흡착제, 그 제조방법 및 유기 화합물의 건조에서의사용 | |
CN110385111A (zh) | 烟用介孔氧化铝负载壳聚糖的复合材料、制备及其在降低主流烟气羰基化合物中的应用 | |
CN101613415B (zh) | 一种大豆多糖的脱色方法 | |
CN108570079A (zh) | 一种弱酸性阳离子树脂漏吸提纯阿米卡星的方法 | |
CN1015065B (zh) | 白酒的降度兼催化老熟的方法 | |
CN117229524B (zh) | 一种缺陷型金属有机框架材料的绿色制备方法及其应用 | |
CN109772269B (zh) | 一种内毒素吸附剂及其制备方法和用途 | |
RU2452562C1 (ru) | Способ получения сорбента | |
SU1286268A1 (ru) | Способ получени сорбента дл очистки ферментов и белков | |
RU2784073C1 (ru) | Способ получения модифицированного сорбента из отходов кедровой шишки | |
CN113578288B (zh) | 一种细胞炎症因子吸附剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080518 |