专利名称：仿生脂肪吸溶材料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及材料领域，特别涉及仿生脂肪吸溶材料，还涉及该材料的制备方法和应用。
背景技术：
制水、废水处理，均以高效、低耗、安全、清洁为目标，随着科技的发展，许多人为或外来的难降解有机污染物大量进入环境，造成环境尤其是水体中含有这些难降解有机污染物。难降解有机污染物，大部分是疏水性有机污染物(HOCs)，还包括持久性有机污染物(POPs)，具有低水溶性、高脂溶性特性，一旦进入生物体的各种物质中，与蛋白质或者脂肪有较高亲和力，会产生生物蓄积毒性。难降解有机污染物对生物降解、光解、化学分解作用有较高抵抗能力，一般活性污泥中的菌群对这些难降解有机污染物仅有微弱降解或根本无法降解，经二级处理工艺甚至三级处理工艺处理的废水，即使BOD (生化需氧量)、C0D (化学需氧量)、SS (水质中的悬浮物)等基本指标可以达到要求，但是难降解有机污染物依然存在，并且难降解有机污染物可以在水体、土壤和底泥等环境中存留数年时间。由于难降解有机污染物污染的严重性和广泛性，全球范围内相继投入大量人力物力，研究和寻找难降解有机污染物的控制和消除方法。目前对水体中难降解有机污染物主要处理工艺有高级氧化、超声空化、电解法和光催化氧化技术等技术，但在工业规模上进行实际应用，还存在不少亟待解决的问题。因此，急需寻找一种处理难降解有机污染物的方法，可以加快自然降解过程，同时低资源损耗。
发明内容
本发明的目的之一在于提供仿生脂肪吸溶材料，是一种通过界面聚合构建以脂肪细胞为母本的仿生脂肪吸溶材料，对水体中难降解疏水性有机污染物进行有效去除，尤其是低浓度，通过常规手段无法彻底根除的对生物体具有直接或间接危害的有机物，包括持久性有机污染物(POPs)进行有效处理；本发明的目的之二在于提供仿生脂肪吸溶材料的制备方法，制备方法简单，条件可控；本发明的目的之三在于提供仿生脂肪吸溶材料的应用。为实现上述发明目的，技术方案为1.仿生脂肪吸溶材料，所述仿生脂肪吸溶材料包括类脂和聚合物，所述类脂包埋在所述聚合物的内部，所述聚合物具有亲水性膜和亲脂性内核结构。优选的，所述类脂为三油酸甘油酯。优选的，所述聚合物为聚酰胺。2.所述仿生脂肪吸溶材料的制备方法，包括如下步骤
a.将脂溶性聚合单体、类脂和分散剂溶解在有机溶剂中，构成有机相，所述有机相中脂溶性聚合单体的质量分数为2. 5-20%，分散剂的体积分数为O. 25-1. 5 %，类脂的质量分数为5-30 % ；
b.将水溶性聚合单体溶解在去离子水中，构成水相，所述水相中水溶性聚合单体的质量分数为2. 5-20 % ；
c.在冰水浴并搅拌条件下，将步骤b所得水相匀速加入步骤a所得有机相中，所述脂溶性聚合单体与水溶性聚合单体聚合成聚合物，然后包埋所述类脂，得仿生脂肪吸溶材料。本发明中，所述有机相中脂溶性聚合单体的质量分数为10%，分散剂的体积分数为1%，类脂的质量分数为15%时，效果最佳；所述水相中水溶性聚合单体的质量分数为15 %的效果最佳。优选的，所述分散剂为聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯。优选的，所述有机溶剂为三氯化碳和环己烷。优选的，所述脂溶性聚合单体为对苯二甲酰氯或均苯三甲酰氯。优选的，所述水溶性聚合单体为1，6-己二胺或/和哌嗪。3.所述仿生脂肪吸溶材料在降解疏水性有机污染物中的应用。优选的，所述疏水性有机污染物为林丹。本发明的有益效果本发明公开的仿生脂肪吸溶材料，利用脂溶性物质在生物脂肪组织中的吸收，迁移和富集原理，通过界面聚合方式，获得具有亲水性膜和亲脂性内核结构的仿生脂肪吸溶材料，所得仿生脂肪吸溶材料的比表面积为30.3 m2/g，平均粒径为8. 918 nm ;本发明还公开了仿生脂肪吸溶材料的制备方法，整体工艺简单可靠，条件易于控制；制得的仿生脂肪吸溶材料可以有效去除水体中难降解疏水性有机污染物，可以将lOPg/L的林丹降低至饮用水最大允许浓度O.1 Pg/L，还可以完全去除渗滤液尾水中分布的疏水性有机物，用于去除水体中难降解疏水性有机污染物，市场前景巨大。
图1实施例1中仿生脂肪吸溶材料前聚体2000倍电镜照片。图2实施例1仿生脂肪吸溶材料2000倍电镜照片。图3实施例2中仿生脂肪吸溶材料前聚体2000倍电镜照片。图4实施例2中仿生脂肪吸溶材料2000倍电镜照片。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但所述的实施方式举例不构成对本发明的限制。实施例1
仿生脂肪吸溶材料的制备方法，具体步骤为
a.向氯仿/环己烷(V:V，1:4)混合有机溶剂加入三油酸甘油酯、对苯二甲酰氯和tween-20 (聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯)，得有机相；加入后三油酸甘油酯的质量分数为10%，对苯二甲酰氯的质量分数为15%，tween-20的体积分数为1% ；
b.将1，6-己二胺用加入去离子水中至1，6-己二胺的质量分数为15%，得水相；
c.将步骤b所得水相置于冰水浴中，在1500rpm/分钟搅拌下，将步骤a所得有机相以30滴/分钟匀速滴加至水相中，对苯二甲酰氯与1，6-己二胺发生聚合形成聚酰胺；反应完毕后，用去离子水洗涤产物以除去副产物盐酸，室温晾干，得仿生脂肪吸溶材料，然后25 °C干燥保藏。将获得的仿生脂肪吸溶材料进行粒径和比表面积测试，结果如表I所示。表1、仿生脂肪吸溶材料的性质
权利要求
1.仿生脂肪吸溶材料，其特征在于所述仿生脂肪吸溶材料包括类脂和聚合物，所述类脂包埋在所述聚合物的内部，所述聚合物具有亲水性膜和亲脂性内核结构。
2.根据权利要求1所述的仿生脂肪吸溶材料，其特征在于所述类脂为三油酸甘油酯。
3.根据权利要求1所述的仿生脂肪吸溶材料，其特征在于所述聚合物为聚酰胺。
4.权利要求1-3任一项所述仿生脂肪吸溶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤a.将脂溶性聚合单体、类脂和分散剂溶解在有机溶剂中，构成有机相，所述有机相中脂溶性聚合单体的质量分数为2. 5-20%，分散剂的体积分数为O. 25-1. 5 %，类脂的质量分数为 5-30 % ；b.将水溶性聚合单体溶解在去离子水中，构成水相，所述水相中水溶性聚合单体的质量分数为2. 5-20 % ；c.在冰水浴并搅拌条件下，将步骤b所得水相匀速加入步骤a所得有机相中，所述脂溶性聚合单体与水溶性聚合单体聚合成聚合物，然后包埋所述类脂，得仿生脂肪吸溶材料。
5.根据权利要求4所述仿生脂肪吸溶材料的制备方法，其特征在于所述分散剂为聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯。
6.根据权利要求4所述仿生脂肪吸溶材料的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为三氯化碳和环己烷。
7.根据权利要求4所述仿生脂肪吸溶材料的制备方法，其特征在于所述脂溶性聚合单体为对苯二甲酰氯或均苯三甲酰氯。
8.根据权利要求4-7任一项所述仿生脂肪吸溶材料的制备方法，其特征在于所述水溶性聚合单体为1，6-己二胺或/和哌嗪。
9.权利要求1-3任一项所述仿生脂肪吸溶材料在降解疏水性有机污染物中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于所述疏水性有机污染物为林丹。
全文摘要
本发明公开了仿生脂肪吸溶材料及其制备方法和应用，仿生脂肪吸溶材料包括类脂和聚合物，类脂包埋在所述聚合物的内部，聚合物具有亲水性膜和亲脂性内核结构，其比表面积为30.3m2/g，平均粒径为8.918nm；仿生脂肪吸溶材料的制备工艺简单，条件易于控制，所得仿生脂肪吸溶材料可以有效去除水体中难降解疏水性有机污染物，用于环境治理或水体净化领域，具有广泛的应用前景。
文档编号B01J20/30GK103007902SQ20121055782
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者宋立岩 申请人:重庆绿色智能技术研究院