土壤重金屬固化解毒劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及環境與資源技術領域，具體涉及一種土壤重金屬固化解毒劑的制備方 法。
【背景技術】
[0002] 由于我國工業化的飛速發展，空氣及水源在不同程度上受到了重金屬包括鎘、鉛、 砷及汞的污染，進而造成土壤的不同程度的污染，而且有些地區的土壤污染較為嚴重，由于 在污染地區植物種植的吸收傳到，已經造成了食品安全問題，嚴重的威脅了人類的健康。所 以，尋求有效控制土壤的重金屬污染的方式方法是十分迫切的課題。
[0003]甲殼素是自然界中唯一的含有氨基的多糖物質，對金屬有較強的絡合穩定功能， 其可溶性甲殼素作為肥料及寡糖作為生物源農藥在農業領域額已經具有廣闊的應用市場， 其對重金屬的吸附絡合作用而表現的重金屬解毒功能非常明顯，是選擇作為重金屬固化解 毒劑的優良原材料。
[0004] 現有應用的重金屬固化解毒劑多以礦物質作為吸附螯合材料，過多的礦物物質進 入土壤，不利于解決日益形成的土壤板結問題，不利于土壤生態環境的改善。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服上述現有技術中存在的不足，提供一種土壤重金屬固化解 毒劑的制備方法。本發明是利用在自然界中不溶于水的甲殼素作為原料，采用部分溶解工 藝，釋放部分甲殼素線性分子，在通過酰化反應及交聯反應，進一步強化甲殼素對重金屬的 絡合固化功能，并且通過交聯反應，造成固化載體在土壤中不易被土壤微生物分解而重新 釋放出重金屬，是屬于高強度及高穩定性的土壤重金屬固化解毒劑。
[0006] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現：
[0007] 本發明涉及一種土壤重金屬固化解毒劑的制備方法，所述方法包括如下步驟：
[0008] A、將甲殼素粉碎至50~200目，加入酸性溶解劑溶解后，加入中和液調節pH值至 4. 0 ~6. 5 ;
[0009]B、加入酰化劑在30~85°C，攪拌條件下進行酰化反應3~6小時；
[0010] C、加入交聯劑在30~50°C，攪拌進行交聯反應1~3小時；反應結束后干燥、粉 碎，即得所述土壤重金屬固化解毒劑。
[0011] 作為優選方案，所述酸性溶解劑與甲殼素的重量比為100:5~20 ;所述溶解的溫 度為65~95°C，時間為1~2小時。
[0012] 作為優選方案，所述酸性溶解劑為磷酸、硫酸、鹽酸中的一種或幾種的混合物。
[0013] 作為優選方案，所述中和液為20~40%(w/v)NaOH或KOH)溶液；所述pH值為 5. 0〇
[0014] 作為優選方案，所述酰化劑與甲殼素的重量比為0. 01~0. 05:100;所述酰化劑為 乙二胺四乙酸二酐。
[0015] 作為優選方案，所述交聯劑與甲殼素的重量比為0. 1~0. 5:100;所述交聯劑為戊 二醛。
[0016] 作為優選方案，步驟C中，粉碎至80~150目。
[0017] 作為優選方案，所述甲殼素為醫用或農用甲殼素。
[0018] 本發明還涉及一種本發明的土壤重金屬固化解毒劑的制備方法制得的固化解毒 劑。
[0019] 與現有技術相比，本發明的土壤重金屬固化解毒劑具有如下有益效果：
[0020] (1)應用部分溶解劑對甲殼素進行部分溶解，破環甲殼素部分氫鍵，釋放出甲殼素 線性分子，增加了甲殼素的吸附螯合的表面積，便于捕捉土壤中的重金屬離子。
[0021] (2)通過選用乙二胺四乙酸二酐進行酰化反應，在甲殼素線性分子中的暴露的氨 基進行酰化反應，將金屬強螯合劑EDTA結合與甲殼素線性分子上，形成強化的重金屬固化 劑。
[0022] (3)通過選用戊二醛進行交聯反應，以改變甲殼素線性分子的空間結構，防治土壤 微生物對甲殼素固化載體的分解及破環，加強了重金屬固化解毒劑在土壤中的穩定性。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明 的保護范圍。
[0024]實施例1
[0025] 本實施例涉及利用醫用甲殼素（浙江金殼生化有限公司生產）作為原料生產土壤 重金屬固化解毒劑，將甲殼素用球磨機粉碎至200目，按部分溶解劑與粉碎的甲殼素重量 比為100比20,總重量為14公斤，加入10升反應釜中，95°C溶解1小時，用中和液調節pH 值至5. 0,按甲殼素與酰化制劑100 :0. 01比例加入，在30°C，攪拌條件下進行酰化反應6小 時，之后，按甲殼素與交聯劑100 :〇. 1比例加入戊二醛，在50°C，攪拌進行交聯反應3小時， 結束反應，干燥后，粉碎至150目，包裝。
[0026]實施例2
[0027] 本實施例涉及利用農用甲殼素（大連貫發藥業有限公司生產）作為原料生產土壤 重金屬固化解毒劑，農用甲殼素與醫用甲殼素的區別在于農用甲殼素含有10-15的其他有 機質，成本比醫用甲殼素低，用球磨機將原料粉碎至50目，按部分溶解劑與粉碎的甲殼素 重量比為100比10,總重量為12公斤，加入10升反應釜中，65°C溶解2小時，用中和液調節 pH值至5. 0,按甲殼素與酰化制劑100 :0. 05比例加入，在85°C，攪拌條件下進行酰化反應 3小時，之后，按甲殼素與交聯劑100 :0. 5比例加入戊二醛，在30°C，攪拌進行交聯反應3小 時，結束反應，干燥后，粉碎至80目，包裝。
[0028]實施例3
[0029] 本實施例涉及50升反應釜生產土壤重金屬固化解毒劑，用球磨機將原料粉碎至 100目，按部分溶解劑與粉碎的甲殼素重量比為100比15,總重量為23公斤，加入50升反 應釜中，75°C溶解1小時，用中和液調節pH值至5. 0,按甲殼素與酰化制劑100 :0. 03比例 加入，在60°C，攪拌條件下進行酰化反應3小時，之后，按甲殼素與交聯劑100 :0.4比例加 入戊二醛，在45°C，攪拌進行交聯反應2小時，結束反應，干燥后，粉碎至120目，包裝。
[0030]實施例4
[0031] 本實施例涉及100升反應釜生產土壤重金屬固化解毒劑，用球磨機將原料粉碎至 200目，按部分溶解劑與粉碎的甲殼素重量比為100比20,總重量為28公斤，加入100升反 應釜中，85°C溶解2小時，用中和液調節pH值至6. 5.按甲殼素與酰化制劑100 :0. 05比例 加入，在75°C，攪拌條件下進行酰化反應4小時之后，按甲殼素與交聯劑100 :0. 5比例加入 戊二醛，在50°C，攪拌進行交聯反應3小時，結束反應，干燥后，粉碎至150目，包裝。
[0032]實施例5
[0033] 應用實施例1:對重金屬鎘的螯合固化作用，取鎘污染的土壤500克各3份，粉碎 至80目，分別混入實施例1所述制備的產品0. 5克、1克及1. 5克，加入300克水，充分混 勻，放置6天。烘干后，粉碎至100目，按環境保護行業標準HJ/T299-2007提供的方法檢 測。
[0034] 固化劑對重金屬鎘的固化作用
【主權項】
1. 一種土壤重金屬固化解毒劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： A、 將甲殼素粉碎至50~200目，加入酸性溶解劑溶解后，加入中和液調節pH值至 4. 0 ~6. 5 ; B、 加入酰化劑在30~85°C，攪拌條件下進行酰化反應3~6小時； C、 加入交聯劑在30~50°C，攪拌進行交聯反應1~3小時；反應結束后干燥、粉碎，SP 得所述土壤重金屬固化解毒劑。
2. 根據權利要求1所述的土壤重金屬固化解毒劑的制備方法，其特征在于，所述酸性 溶解劑與甲殼素的重量比為100:5~20 ;所述溶解的溫度為65~95°C，時間為1~2小 時。
3. 根據權利要求1或2所述的土壤重金屬固化解毒劑的制備方法，其特征在于，所述酸 性溶解劑為磷酸、硫酸、鹽酸中的一種或幾種的混合物。
4. 根據權利要求1所述的土壤重金屬固化解毒劑的制備方法，其特征在于，所述中和 液為20~40w/v %的NaOH溶液或KOH溶液；所述pH值為5. 0。
5. 根據權利要求1所述的土壤重金屬固化解毒劑的制備方法，其特征在于，所述酰化 劑與甲殼素的重量比為0.01~0.05:100 ;所述酰化劑為乙二胺四乙酸二酐。
6. 根據權利要求1所述的土壤重金屬固化解毒劑的制備方法，其特征在于，所述交聯 劑與甲殼素的重量比為〇. 1~0.5:100 ;所述交聯劑為戊二醛。
7. 根據權利要求1所述的土壤重金屬固化解毒劑的制備方法，其特征在于，步驟C中， 粉碎至80~150目。
8. 根據權利要求1所述的土壤重金屬固化解毒劑的制備方法，其特征在于，所述甲殼 素為醫用甲殼素或農用甲殼素。
9. 一種如權利要求1~8中任一項所述的土壤重金屬固化解毒劑的制備方法制得的固 化解毒劑。
【專利摘要】本發明公開了一種土壤重金屬固化解毒劑的制備方法；包括：將甲殼素粉碎至50～200目，加入酸性溶解劑溶解后，加入中和液調節pH值至4.0～6.5；加入酰化劑在30～85℃，攪拌條件下進行酰化反應3～6小時；加入交聯劑在30～50℃，攪拌進行交聯反應1～3小時；反應結束后干燥、粉碎，即得所述土壤重金屬固化解毒劑。本發明的方法制得的土壤重金屬固化解毒劑能夠降低土壤中的隔、鉛、砷等重金屬含量，減少重金屬對植物的傷害及植物根系對重金屬的吸收。
【IPC分類】C09K17-32
【公開號】CN104745198
【申請號】CN201510076192
【發明人】王士奎, 朱祥民, 梁亮, 姜業昊, 胡雪芳, 張志民
【申請人】上海貫發海洋生物科技有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月12日