一種殼聚糖復合材料的制備方法及應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及復合材料制備領域，具體涉及一種殼聚糖復合材料的制備方法及應 用。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的快速發展，由重金屬離子造成的污染與日俱增，特別是重金屬離子造 成的水體、土壤和食品污染已經一次又一次地損害我們的生存環境，重金屬污染已經成為 影響我國人民健康水平和社會經濟發展的一個重要因素。因此如何準確測定地質、生物和 環境樣品中的痕量元素成為化學工作者所面臨的一大挑戰。
[0003] 在重金屬污染物中，貴重金屬金的污染也不容小覷。在工業生產中所產生的含金 廢液中，金的含量多數較低，甚至微量、痕量，因此對于檢測的靈敏度要求很高。目前的一些 技術，僅僅是單一的實現對金離子的檢測或者吸附，而且由于含金廢液中金的含量多數較 低，這些已合成的材料大多靈敏度不高，實用性不大。
[0004] 因此合成一種集檢測與吸附于一體的復合材料來檢測吸附金具有十分重要的現 實意義。
【發明內容】
[0005] 為解決上述技術問題，本發明提供一種殼聚糖復合材料的制備方法，將羅丹明B 接枝在殼聚糖微球上，實現了對金離子的痕量檢測與吸附。
[0006] 本發明還提供了一種殼聚糖復合材料的應用。
[0007] 本發明提供的一種殼聚糖復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0008] (1)、制備殼聚糖納米微球
[0009] 將液體石蠟、表面活性劑和助表面活性劑混合，攪拌1-2小時混勻后，逐滴加入到 殼聚糖乙酸溶液中，攪拌1-2小時混勻，再逐滴加入戊二醛一 1，4-二氧六環溶液，40°C油浴 6-8h，離心處理，依次用石油醚、乙醇和去離子水洗滌三遍，得到殼聚糖納米微球；
[0010] (2)、接枝羅丹明B
[0011] 將羅丹明B、1-(3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亞胺鹽（EDC)和N-羥基琥珀酰亞 胺（NHS)溶解于去離子水中，磁力攪拌活化0.5-1小時得到混合溶液，加入殼聚糖納米微球 水溶液，磁力攪拌48小時后離心分離，去離子水洗滌至離心后上層清液透明為止，得到殼 聚糖復合材料。
[0012] 步驟（1)所述殼聚糖乙酸溶液制備方法為：將殼聚糖溶解于質量濃度為3%乙酸 溶液中，溶解完全，得到質量濃度為7-9g/L殼聚糖乙酸溶液。
[0013] 步驟（1)中所加入液體石蠟質量為殼聚糖乙酸溶液的5-6倍，表面活性劑質量為 殼聚糖乙酸溶液1/3-1/2,助表面活性劑質量為殼聚糖質量8-10倍。所述表面活性劑為 span-80 ;所述助表面活性劑為硬脂酸鎂。
[0014] 步驟（1)中加入的戊二醛一 1，4_二氧六環溶液質量為殼聚糖乙酸溶液的 1/100-2/100〇
[0015] 步驟（1)中所述戊二醛一 1，4-二氧六環溶液的制備方法為：量取3. 75ml的戊二 醛于50ml容量瓶中，用1，4-二氧六環定容至刻度線，配制成戊二醛一 1，4-二氧六環溶液 備用，所用1，4-二氧六環質量濃度為0. 08g/ml。
[0016] 步驟（1)中離心處理的具體步驟為：得到的產物先4000rpm低速離心去除粒徑較 大的殼聚糖微球，然后再將清液8000rpm再次離心，得到較小顆粒的殼聚糖微球。
[0017] 步驟（2)中所述殼聚糖納米微球水溶液制備方法為：將殼聚糖納米微球超聲分散 在去離子水中，得到質量濃度為20-30g/L殼聚糖納米微球水溶液。
[0018] 步驟（2)中所加入羅丹明B、1-(3-二甲氨基丙基）-3_乙基碳二亞胺鹽與N-羥 基琥珀酰亞胺的質量比為1 :5 :4,羅丹明B在混合溶液中的質量濃度為1-1. 5g/L，所加入 羅丹明B質量為殼聚糖納米微球的1/20-1/25。
[0019] 進一步的，一種殼聚糖復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0020] (1)、制備殼聚糖納米微球
[0021] 量取3. 75ml的戊二醛于50ml容量瓶中，用1，4_二氧六環定容至刻度線，配制成 戊二醛一 1，4-二氧六環溶液備用；稱取0.1 g殼聚糖，溶解于12ml 3%的乙酸溶液得到殼聚 糖乙酸溶液，溶解完全混勻；將80ml的液體石蠟、4ml表面活性劑span-80、1.0 g助表面活 性劑硬脂酸鎂室溫攪拌1小時后，逐滴加入上述殼聚糖乙酸溶液，混合溶液繼續攪拌1小時 后，逐滴滴加2ml已配置好的戊二醛溶液，40°C油浴六小時，將得到的產物先4000rpm低速 離心去除粒徑較大的殼聚糖微球，然后再將清液SOOOrpm再次離心，得到較小顆粒的殼聚 糖微球，并依次用石油醚、乙醇和去離子水洗滌三遍得到殼聚糖納米微球；
[0022] (2)、接枝羅丹明B
[0023] 取步驟（1)制備的殼聚糖納米微球1.0 g超聲分散在50ml去離子水中備用，稱取 0. 05g羅丹明B、0. 25g EDC、0. 2g NHS溶解于50ml去離子水中，磁力攪拌活化半小時，倒入 超聲分散在去離子水中的殼聚糖納米微球，磁力攪拌48小時后離心分離，用去離子水洗滌 至離心后上層清液透明為止，得到殼聚糖復合材料。
[0024] 本發明提供的一種殼聚糖復合材料的應用，對金離子的痕量檢測與吸附的應用。
[0025] span-80是失水山梨醇單油酸酷，一種非離子型乳化劑，含有親油的油酸醋基團 和親水的烴基；硬脂酸鎂是陰離子型乳化劑，含有親油的烴基和親水的-COCT離子，在兩者 共同作用下的分散相界面上，span80的非極性基團與Ms親脂基插入油相，而span80的三 個羥基及-COCT離子插入水相，在乳滴界面上交叉排列增大了分子間相互作用力，且使乳 滴界面帶上電荷，相互排斥，不易團聚，隨后用戊二醛進行交聯固化，就得到分散性較好 的殼聚糖納米粒。
[0026] 本發明利用殼聚糖為載體，表面修飾羅丹明B熒光基團，制備了能對AuCV集吸 附與檢測于一體的多功能納米材料。與現有技術相比，本發明充分利用熒光物質，殼聚糖和 納米材料的特點，使功能基團在殼聚糖分子表面相對集中，能夠完成同時對AuCV實現吸 附和檢測的目的。本發明制備的殼聚糖復合材料中含有羅丹明B熒光基團和氨基，能夠對 AuCV進行現吸附和熒光檢測。因此，該產品可以同時實現吸附和檢測，具有多功能性質。
【附圖說明】
[0027] 圖1為制備殼聚糖納米微球不意圖；
[0028] 圖2為殼聚糖納米微球的掃描電鏡圖；
[0029] 圖3為殼聚糖分子、殼聚糖微球（CS)，羅丹明B(RhB)、CS-RhB和Au(III)離子吸 附到CS-RhB材料上的紅外表征圖；
[0030] 圖4殼聚糖-羅丹明B復合材料0.4g/L在（pH 4. 5)溶液中隨Au (III)離子濃度 (從上到下：〇,〇· 19, 0· 95, 4. 75, 7, 9. 5, 11，19, 23. 75, 38, 47. 5, 95, 150, 190 μ M.)濃度增加 的熒光光譜圖；
[0031] 圖5為Au(III)咼子與焚光強度的關系圖；
[0032] 圖6為殼聚糖-羅丹明B復合材料對Au(III)離子的等溫吸附線；
[0033] 圖7為殼聚糖-羅丹明B復合材料對AuC V熒光猝滅示意圖。
【具體實施方式】
[0034] 實施例1
[0035] 一種殼聚糖復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0036] (1)、制備殼聚糖納米微球
[0037] 量取3. 75ml的戊二醛于50ml容量瓶中，用1,4-二氧六環定容至刻度線，配制成 戊二醛一 1，4-二氧六環溶液備用；稱取0.1 g殼聚糖，溶解于12ml 3%的乙酸溶液得到殼聚 糖乙酸溶液，溶解完全混勻；將80ml的液體石蠟、4ml表面活性劑span-80、1.0 g助表面活 性劑硬脂