【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料制备，尤其涉及一种磁性海藻酸铜复合微球及其制备方法和应用。
技术介绍
1、abts(2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)由于其可通过单电子转移氧化为abts自由基，加上其出色的光谱特性、在有机和水性介质中的溶解度以及在较宽的ph值范围内的稳定性，被广泛用于水中染料(如活性蓝19)和氧化剂(如h2o2、过氧乙酸、高铁酸盐、高锰酸盐)的浓度。众多研究均表明，abts对多种污染物表现出优异的反应性，且在辣根过氧化物酶/h2o2/abts系统和漆酶/o2/abts系统中，abts·+已被证实是abts增强酶催化系统中污染物降解的主要活性物质。虽然abts在污染物检测上表现出独特的反应性，但由于其自身的毒性，在使用过程中极易重新进入环境中，对环境造成二次污染。
2、壳聚糖和海藻酸钠是近年来在生物医药、组织工程领域得到广泛应用的天然生物高分子材料，具有很好的相容性与可降解性，对人体毒副作用小。单纯的海藻酸微球机械强度较弱，作为漆酶/abts介体的载体应用在催化降解反应中，循环利用率较低。
3、有鉴于此，有必要设计一种改进的磁性海藻酸铜复合微球及其制备方法和应用，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种磁性海藻酸铜复合微球及其制备方法和应用。
2、为实现上述专利技术目的，一方面，本专利技术提供了一种磁性海藻酸铜复合微球，所述复合微球为核壳结构，其内核为fe3o4和abts，外壳为海藻酸钠层和壳聚糖层；
3、所述复合微球中的fe3o4被abts包覆，外壳中的海藻酸铜层靠近abts，所述壳聚糖层形成在所述海藻酸铜层的外侧。
4、另一方面，本专利技术还提供了上述磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，包括如下步骤：
5、s1、将磁土、abts溶液加入海藻酸钠胶体中，混合均匀，制得混合溶胶；利用针管吸取混合溶胶，滴入到固化剂中，在磁力搅拌条件下，制得包覆abts的磁性海藻酸铜微球；
6、s2、将步骤s1中制得的所述包覆abts的磁性海藻酸铜微球加入到壳聚糖溶液中，以在磁性海藻酸铜微球的表面形成一层壳聚糖层，制得磁性海藻酸铜复合微球。
7、作为本专利技术的一种实施方式，在步骤s2中，所述壳聚糖溶液为壳聚糖溶于醋酸溶液中制得，其质量浓度为0.1-0.5％，壳聚糖的分子量为10-30万，所述醋酸溶液的体积浓度为0.25-3％。
8、作为本专利技术的一种实施方式，在步骤s1中，所述磁力搅拌的转速为200-1000rpm。
9、作为本专利技术的一种实施方式，在步骤s1中，所述海藻酸钠胶体为海藻酸钠分散在水中形成，其质量浓度为1.5-3％。
10、作为本专利技术的一种实施方式，在步骤s1中，所述abts溶液的质量浓度为0.1-10％。
11、作为本专利技术的一种实施方式，所述磁土的加入量与所述abts溶液的体积之比为1:10-1:60。
12、作为本专利技术的一种实施方式，在步骤s1中，所述固化剂为cuso4溶液，其浓度为0.1-1.5m；优选的，将所述混合溶胶滴加到所述固化剂中的过程按照每秒一滴的速度进行。
13、特别地，采用本专利技术提出的制备方法制得的磁性海藻酸铜复合微球可作为催化剂使用，尤其适于作为漆酶-介体体系的催化剂。
14、本专利技术的有益效果是：
15、1、本专利技术提供的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，通过先制备海藻酸铜包覆磁性材料(fe3o4)和abts的磁性海藻酸铜微球，再在其表面负载一层壳聚糖层，最终制得磁性海藻酸铜复合微球，上述过程可利用壳聚糖增强微球的强度，同时利用其对海藻酸铜层进行保护，避免复合微球在使用过程中出现破损，造成微球内部的磁性材料和abts流出，影响复合微球的使用。通过上述方式，制得催化降解效率高、可回收且可循环使用的磁性海藻酸铜复合微球，不仅解决了现有技术中在应用abts时存在的诸多缺陷，且进一步拓展了abts的应用范围。
16、2、本专利技术提供的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，通过调控制备过程中海藻酸钠胶体、abts溶液及壳聚糖溶液的浓度，及磁性材料的加入量，精准控制复合微球的形态和组成，最终制得以核壳结构形态存在的圆形复合微球。
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1.一种磁性海藻酸铜复合微球，其特征在于，所述复合微球为核壳结构，其内核为Fe3O4，外壳为海藻酸铜层和壳聚糖层；
2.一种磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述壳聚糖溶液为壳聚糖溶于醋酸溶液中制得，其质量浓度为0.1-0.5％，壳聚糖的分子量为10-30万，所述醋酸溶液的体积浓度为0.25-3％。
4.根据权利要求2所述的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述磁力搅拌的转速为200-1000rpm。
5.根据权利要求2所述的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述海藻酸钠胶体为海藻酸钠分散在水中形成，其质量浓度为1.5-3％。
6.根据权利要求2所述的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述ABTS溶液的质量浓度为0.1-10％。
7.根据权利要求2所述的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，所述磁土的加入量与所述ABTS溶液的
8.根据权利要求2所述的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述固化剂为CuSO4溶液，其浓度为0.1-1.5M；优选的，将所述混合溶胶滴加到所述固化剂中的过程按照每秒一滴的速度进行。
9.一种利用权利要求2-8中任一权利要求所述的制备方法制得的磁性海藻酸铜复合微球在催化剂领域的应用。
10.一种利用权利要求2-8中任一权利要求所述的制备方法制得的磁性海藻酸铜复合微球在漆酶-介体体系中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种磁性海藻酸铜复合微球，其特征在于，所述复合微球为核壳结构，其内核为fe3o4，外壳为海藻酸铜层和壳聚糖层；
2.一种磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述壳聚糖溶液为壳聚糖溶于醋酸溶液中制得，其质量浓度为0.1-0.5％，壳聚糖的分子量为10-30万，所述醋酸溶液的体积浓度为0.25-3％。
4.根据权利要求2所述的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述磁力搅拌的转速为200-1000rpm。
5.根据权利要求2所述的磁性海藻酸铜复合微球的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述海藻酸钠胶体为海藻酸钠分散在水中形成，其质量浓度为1.5-3％。
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉广，刘洋，梁珞妍，李吉欣，孙乾，熊重铎，刘瑞华，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：
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