[发明专利]一种壳聚糖与鼠李糖脂复合物及其制备方法与用途

说明书

本发明属于环境领域，具体涉及环境保护功能材料和水处理新技术领域，具体涉及一种壳聚糖与鼠李糖脂复合物及其制备方法与用途。本发明将鼠李糖脂对壳聚糖进行功能化处理，即以壳聚糖基体，通过化学反应连接上的鼠李糖脂，并最终通过戊二醛的作用所得到的复合物颗粒。这样制备的吸附剂可通过鼠李糖脂对壳聚糖的修饰作用，增加壳聚糖表面的吸附位点数量。本发明的壳聚糖与鼠李糖脂复合物的制备工艺及操作简单，制备快速，生产周期短，产品回收率高，不需要特殊的化工设备，易于实现工业化生产。本发明的壳聚糖与鼠李糖脂复合物对废水中的有机染料去除效率高，且具有无毒，环境友好，可生物降解，为废水中有机染料的治理提供了新的途径。

技术领域

本发明属于环境领域，具体涉及环境保护功能材料和水处理新技术领域，具体涉及一种壳聚糖与鼠李糖脂复合物及其制备方法与用途。

背景技术

随着工业的迅速发展，来自纺织、造纸、皮革、涂料、化妆品和药品等许多行业大量排放高度浓缩的有机染料废水。由于大多数染料已被确定为有毒、致突变甚至致癌物质，因此有机染料废水向环境的释放对人类健康以及生态系统构成了巨大威胁，探索一种经济高效的用于有机染料废水排放前的去除变得尤为必要。迄今为止，去除有机染料废水的最有效的方法包括生物降解法、光催化降解法、膜过滤法和吸附法。其中，吸附法利用吸附剂的高孔隙率、高比表面积或者吸附剂的活性官能团等特性，是近年来迅速发展的水体污染物去除技术。与其他方法相比，吸附法具有操作简单、使用成本低、吸附剂材料来源广泛、反应条件温和、处理时间短、无二次污染等优点而被广泛应用。

壳聚糖是一种天然的、没有毒性的高分子聚合物，是甲壳素的脱乙酰化产物，可简单工艺生产且原料丰富、价格低廉，主要是通过静电作用和表面络合作用，对水中污染物质产生良好的絮凝效果，壳聚糖由于分子中存在羟基、氨基等基团，可以通过氢键和盐键形成网状结构相似的笼状分子，并能与许多金属离子螯合，有效吸附溶液中的重金属离子。近年来研究人员发现在印染废水处理、食品加工处理、城市污水处理方面壳聚糖及其衍生物也有着很好的应用效果。但由于壳聚糖自身不溶于水，不能直接用于染料废水的处理。鼠李糖脂是一种很好的络合剂，同时也是一种由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂，属于糖脂类的阴离子表面活性剂，可以用于与壳聚糖结合。

目前对于壳聚糖/鼠李糖脂复合材料的应用鲜有报道，且多集中在药物和乳化剂方面，而用于去除水体中的有机污染物、重金属等未见报道。

发明内容

本发明的创新点在于采用的壳聚糖和鼠李糖脂均为环境友好型试剂，易降解，对环境无污染，这对环境保护起了极其重要的作用。本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，开发一种低价、高效的可用于吸附处理有机染料废水的壳聚糖与鼠李糖脂复合物。以及一种工艺简单、制备快速的壳聚糖与鼠李糖脂复合物的制备方法；还提供一种上述复合物应用于去除有机染料废水的方法。

本发明提出的一种壳聚糖与鼠李糖脂复合物的制备方法，是将鼠李糖脂对壳聚糖进行功能化处理，这样制备的吸附剂可通过鼠李糖脂对壳聚糖的修饰作用，增加壳聚糖表面的吸附位点数量。

本发明提供的一种壳聚糖与鼠李糖脂复合物的制备方法，其特征在于，以壳聚糖基体，通过化学反应连接上的鼠李糖脂，并最终通过戊二醛的作用所得到的复合物颗粒。

具体地，其包括以下步骤：先将壳聚糖和鼠李糖脂分别溶于乙酸或甲醇中，然后通过EDC和NHS发生化学反应，最后通过戊二醛的交联作用将复合物析出从而得到

更具体的步骤如下：分别将壳聚糖溶于有机溶剂如乙酸、甲醇溶液中，鼠李糖脂溶于相应的有机溶剂中，分别超声后混合得分散溶液；接着将EDC和NHS加入到该分散溶液中，搅拌反应；然后向混合物中逐滴加入戊二醛溶液，随后在60-90℃下搅拌；离心后，分别用乙醇和超纯水依次清洗所得产物，优选洗涤2-3次，真空干燥备用。

优选地，述复合物制备中壳聚糖和鼠李糖脂的质量比为1：0.8-1.2，更优选为1：1。