[发明专利]一种高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供丝素蛋白溶液；

S2：将所述丝素蛋白溶液与聚合物单体混合得到第一混合液；所述聚合物单体为丙烯酰胺；

S3：在所述第一混合液中依次加入无机盐、表面活性剂、引发剂，混合均匀，得到第二混合液；

S4：将所述第二混合液凝胶化，得到互穿网络水凝胶；

S5：将所述互穿网络水凝胶浸泡于铁离子溶液中，得到负载铁离子的互穿网络水凝胶；所述铁离子溶液为二价铁离子和三价铁离子混合液，所述二价铁离子为氯化亚铁，所述三价铁离子为氯化铁，所述二价铁离子和三价铁离子的摩尔比例为1：2 ~1：1；

S6：将所述负载铁离子的互穿网络水凝胶浸泡在碱性溶液中，得到高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶；

所述磁性水凝胶中的磁性颗粒的平均粒径为5nm~50 nm。

2.根据权利要求1所述的高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S101：将蚕茧置于沸腾的碳酸氢钠溶液中进行脱胶得到预制丝素纤维；所述碳酸氢钠与所述蚕茧的质量比为1：2~2：1；

S102：将所述预制丝素纤维置于沸腾的纯水中煮10分钟~ 40分钟，取出拧干，得到丝素纤维；

S103：将得到的丝素纤维溶解于浓度为8M~10M的溴化锂溶液中，在50 ℃ ~ 65 ℃温度下溶解0.5 h ~ 8h；得到第三透明液；

S104：将所述第三透明液透析1天~3天。

3.根据权利要求1所述的高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶的制备方法，其特征在于，所述丝素蛋白溶液中的丝素蛋白的质量与所述聚合物单体的质量比为1：5~1：15。

4.根据权利要求1所述的高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶的制备方法，其特征在于，所述无机盐为氯化钠、氯化锂、氯化钙、氯化锌中的一种或多种，所述无机盐添在所述第一混合液中的浓度为1mg/mL~5mg/mL，所述表面活性剂是一种稳定剂，所述稳定剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或多种，所述稳定剂在第一混合液中的浓度为0.1mg/mL~ 0.5mg/mL。

5.根据权利要求1所述的高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶的制备方法，其特征在于，所述引发剂在第二混合液中的浓度为0.1 mg/mL ~ 1.5 mg/mL。

6.根据权利要求1所述的高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶的制备方法，其特征在于：

所述步骤S4的反应条件为：在40 ℃~60 ℃温度下，反应6 h~24 h，并用去离子水清洗样品表面的残留溶剂。

7.根据权利要求1所述的高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶的制备方法，其特征在于：

所述步骤S5中的浸泡条件为：在4℃~30℃温度下，静置放置24h~96 h，然后倒掉反应液；

所述步骤S6中的浸泡条件为：在20℃~30℃温度下，静置放置6h~24 h。

8.一种高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶，其特征在于：采用权利要求1-7任一项所述的高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶的制备方法制备得到。

9.根据权利要求8所述的高效吸附阳离子染料的磁性水凝胶在环境保护、生物医疗领域应用。