[发明专利]一种卡拉胶凝胶球的制备方法

说明书

本发明提供了一种卡拉胶凝胶球的制备方法，包括以下步骤：A、将卡拉胶与去离子水混合，搅拌均匀得卡拉胶溶液；B、将卡拉胶滴入含Ca²⁺溶液中浸泡，得粗凝胶球；C、将粗凝胶球用去离子水浸泡，然后冲洗得水凝胶；D、将水凝胶冷冻干燥后即得所述卡拉胶凝胶球。本发明的制备工艺简单、条件易控、成本低廉，所得凝胶球的化学稳定度好，溶胀过程不易破裂，有较好的吸附性和机械性特性，表现出较好的凝胶性和流动特性。

技术领域

本发明涉及一种卡拉胶凝胶球的制备方法，具体为利用卡拉胶和氯化钙制备出的吸附材料的方法，应用于吸附处理等领域，属于环境科学技术领域。

背景技术

水是生命之源，水是地球上所有生命赖以生存的基础。随着工业的发展、人口的增加、城市化的加剧和化肥、农药使用量的增加，作为生命之源的水已经受到了严重的污染。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺；水污染严重破坏生态环境、影响人类生存。水处理方法有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法以及吸附法等.吸附法因不会引入新的污染物、操作方法简单、低成本、高效率而倍受关注，被认为是水处理中最为经济有效的水处理方法之一。本发明所涉及的吸附剂是一种卡拉胶凝胶球材料，该材料有较好的机械性特性和流动特性，并且吸附性能好，易控制，易于从水中分离，不会对水体造成二次污染并且能够回收利用。

多糖是地球上最丰富的生物大分子，而卡拉胶是多糖家族中的重要一员，卡拉胶不仅因来源丰富，而且由于可再生，无污染及具有备受人们青睐的众多应用领域，所以早在600多年前就有应用，20世纪50年代就有研究，有着渊源的历史，并一直吸引着众多的研究者。因此，卡拉胶网络结构也具有极高的研究价值。

发明内容

为了解决现有常规吸附剂的机械性能差，易碎，难分离，难回收利用等技术问题，本发明的目的是提供一种卡拉胶凝胶球的制备方法。本发明利用单一的原料卡拉胶的胶凝性和钙离子能够诱导形成良好的均一的网络结构特性，制备出成本低廉，安全无毒，吸附性能和凝胶性能好的网络结构材料做吸附剂。

本发明的技术原理如下：卡拉胶加热溶解后，放冷时能形成半固体透明的凝胶。本实验中是钙离子诱导卡拉胶形成良好的均一的网络结构，从而制得网络结构的卡拉胶凝胶球材料。若采用其他离子如钾离子、铵离子，则卡拉胶与钾离子形成的凝胶为热可逆凝胶，非常不稳定。而卡拉胶与铵离子无法形成凝胶。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种卡拉胶凝胶球的制备方法，包括以下步骤：

A、将卡拉胶与去离子水混合，搅拌均匀得卡拉胶溶液；

B、将卡拉胶滴入含Ca²⁺溶液中浸泡，得粗凝胶球；

C、将粗凝胶球用去离子水浸泡，然后冲洗得水凝胶；

D、将水凝胶冷冻干燥后即得所述卡拉胶凝胶球。

优选地，步骤A中，所述卡拉胶与去离子水的固液比为1～2.5g/100ml。

优选地，步骤A中，所述搅拌的转速为500-1000r/min，搅拌时间为4-8h。

优选地，步骤B中，所述含Ca²⁺溶液为氯化钙溶液，质量浓度为10-50g/L。

优选地，步骤B中，所述浸泡时间为6-12h，浸泡温度为20-30℃。

优选地，步骤C中，所述浸泡时间为6-12h，浸泡温度为20-30℃。

优选地，步骤C中，所述冷冻干燥的条件为：-50～-70℃真空干燥48-60h。本发明通过冷冻干燥将步骤C得到的水凝胶转化为了气凝胶，从而更利于保存及运输，同时使其接卸性能更好。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：