專利名稱：一種磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法
技術領域：
本發明中屬于天然高分子材料領域，具體的說是一種磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法。
背景技術：
纖維素是植物中主要的結構組成，也是自然界含量最為豐富并且可以再生的天然有機物。殼聚糖(β - (I — 4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖)是含量僅次于纖維素的天然有機物。由于纖維素、殼聚糖具有可生物降解、生物相容性、儲量和年產量巨大、易降解無污染、易于改性等很多優勢的特點成為了高分子材料領域的一個研究熱點。近些年來，隨著全球環境污染問題日益加劇，以及以石油為代表的非可再生資源急劇消耗，利用以纖維素和其他天然高分子材料可再生資源，成為眾多科學研究工作者尋求可持續發展道路上的一個新的方向。纖維素和殼聚糖目前已經被廣泛應用于紡織、造紙、醫藥、食品、化工、化妝品、水處理、金屬提取及回收、生化和生物醫學工程等諸多領域。離子液體作為室溫熔融鹽，是潛在的“綠色溶劑”。已經發現一些離子液體可以很好地溶解天然纖維素，且是其反應介質，能在離子液體中實現纖維素的改性及其功能化。由于殼聚糖含有氨基官能團，能制備具有特殊功能的材料。將殼聚糖纖維素混合制備纖維素殼聚糖微球具有廣泛的應用前景。如在廢水處理中可以有效的吸附重金屬、殼聚糖表面的氨基可以交聯戊二醛來固定化酶等。但由于存在回收困難等問題，很難大規模應用。尋找一種簡便， 高效的回收方法具有廣泛的意義。磁分離技術由于具有處理量大，分離完全等優點是一種很好的分離手段。
發明內容
本發明目的在于提供一種磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法。為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:一種磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，以離子液體為溶劑，將纖維素和殼聚糖加入其中，加熱攪拌制備纖維素-殼聚糖/離子液體溶液；而后向纖維素-殼聚糖/離子液體溶液中加入磁性無機物粒子機械攪拌使其分散均勻；混勻后將磁性纖維素-殼聚糖/離子液體復合溶液分散于含乳化劑的有機溶液中，機械攪拌至其分散為均勻的微球后，力口入固化劑使微球成型，分離即得到磁性復合微球；所述離子液體與纖維素的重量比為10 100: I ;離子液體與殼聚糖的重量比為20 100: I ;纖維素與殼聚糖的重量比為0.1 10: I。所述成型后微球在洗滌過程中以外加磁場的作用進行分離得到磁性復合微球。所述離子液體中陽離子分別為:
權利要求
1.一種磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:以離子液體為溶劑，將纖維素和殼聚糖加入其中，加熱攪拌制備纖維素-殼聚糖/離子液體溶液；而后向纖維素-殼聚糖/離子液體溶液中加入磁性無機物粒子機械攪拌使其分散均勻；混勻后將磁性纖維素-殼聚糖/離子液體復合溶液分散于含乳化劑的有機溶液中，機械攪拌至其分散為均勻的微球后，加入固化劑使微球成型，分離即得到磁性復合微球；所述離子液體與纖維素的重量比為10 100:1 ;離子液體與殼聚糖的重量比為20 100:1 ;纖維素與殼聚糖的重量比為0.1 10: I。
2.按權利要求1所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:所述成型后微球在洗滌過程中以外加磁場的作用進行分離得到磁性復合微球。
3.按權利要求1所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:所述離子液體中陽離子分別為:
4.按權利要求3所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:所述離子液體為含有不同側鏈碳數的咪唑類，吡啶類，季銨鹽類，季膦鹽離子液體、N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)、N-甲基嗎啉-N-氧化物的衍生物中一種或幾種組合；組合時各種物質的用量占離子液體總量的10 90wt%。
5.按權利要求4所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:所述離子液體為1- 丁基-3-甲基咪唑氯鹽或1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽。
6.按權利要求1所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:所述纖維素為微晶纖維素、棉纖維、紙漿柏、木漿柏中的一種或兩種以上，組合時各種纖維素的用量占總纖維素用量的10 90wt%。
7.按權利要求1所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:以離子液體為溶劑，將纖維素和殼聚糖加入其中，在20 180°C溶解溫度、0.1 IOMpa壓力下溶解0.1 30h，攪拌速率為100 lOOOOrpm，制得纖維素-殼聚糖/離子液體溶液。
8.按權利要求1所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:所述磁性無機物粒子為鐵，鈷，鎳金屬單體、鐵，鈷或鎳金屬單體氧化物中的一種或幾種組合，磁性無機物粒子的加入量為離子液體用量的0.1 50wt%，組合時各種磁性無機粒子的用量占總磁性無機物粒子用量的10 80wt%。
9.按權利要求1所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:所述乳化劑為油酸聚氧乙烯酯、硬脂酸硬脂酸聚氧乙烯酯、松香酸聚氧乙烯酯、蓖麻油環氧乙烷加成物及其衍生物、失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯環氧乙烷加成物、二聚甘油和脂肪酸酯、雙甘油聚丙二醇醚、甘油聚氧乙烯醚聚氧丙烯醚脂肪酸酯中的一種或幾種，其乳化劑加入量為離子液體質量的0.1-50% ;組合時各種乳化劑的用量占總乳化劑用量的I 90wt%，所述有機溶劑為硅油，真空泵油、花生油、礦物油、石蠟油、聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或幾種；其中，有機溶劑添加量為離子液體體積的I 20倍，組合時各種有機溶劑的用量占總有機溶劑用量的I 90wt%。
10.按權利要求9所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:所述乳化劑失水山梨醇脂肪酸酯，有機溶劑為真空泵油。
11.按權利要求1所述的磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法，其特征在于:所述固化劑為去離子水、甲醇、乙醇、丙酮中的一種或幾種，其中固化劑用量為離子液體體積的I 20倍；組合時各種固 化劑的用量占總固化劑用量的I 90wt%。
全文摘要
本發明中屬于天然高分子材料領域，具體的說是一種磁性纖維素殼聚糖復合微球的制備方法。以離子液體為溶劑，將纖維素和殼聚糖加入其中，加熱攪拌制備纖維素-殼聚糖/離子液體溶液；而后向纖維素-殼聚糖/離子液體溶液中加入磁性無機物粒子機械攪拌使其分散均勻；混勻后將磁性纖維素-殼聚糖/離子液體復合溶液分散于含乳化劑的有機溶液中，機械攪拌至其分散為均勻的微球后，加入固化劑使微球成型，而后分離即得到磁性復合微球。本發明所提供的溶劑無毒、安全環保，并且制備方法簡單、流程短。制備的微球兼具生物降解性，磁性等性質，由于表面具有氨基還可以進行功能化。
文檔編號C08J3/14GK103183832SQ20111044764
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者劉振, 王海松, 牟新東, 劉超, 于光, 王曉燕 申請人:中國科學院青島生物能源與過程研究所