一种功能化微生物吸附剂的制备及其吸附低浓度铀的方法

摘要

本发明涉及一种功能化微生物吸附剂的制备及吸附低浓度铀的方法。先让二氯亚砜与黑曲霉表面的羧基、羟基反应形成酰氯；然后让乙二胺与酰氯反应，生成对铀具有吸附功能的胺基和酰基，得到功能化微生物吸附剂。再利用这种功能化微生物吸附剂吸附低浓度铀。本发明制备的功能化微生物吸附剂比常规黑曲霉粉末吸附剂吸附容量更大、吸附效果更为稳定、吸附效果更好，并通过解吸后可重复吸附，使用效率高。经过5个吸附-解吸循环后，其对低浓度铀的吸附率仍保持在96.4%以上，解吸率保持在96.75%以上。

主权项

一种功能化微生物吸附剂的制备方法，让二氯亚砜与黑曲霉表面的羧基、羟基反应形成酰氯；然后让乙二胺与酰氯反应，生成对铀具有吸附功能的胺基和酰基，得到功能化微生物吸附剂，其特征在于，具体步骤为：（1）二氯亚砜与黑曲霉表面的羧基、羟基反应，先将干燥的黑曲霉粉末悬浮于N,N‑二甲基甲酰胺，然后开始加热并搅拌，并向悬浮液中逐滴加入二氯亚砜；待反应完全后，将反应混合物倒入冰水中生成沉淀；生成的沉淀经过滤后，依次用蒸馏水、3%氢氧化铵洗去氯化黑曲霉上残留的亚硫酸，直至上清液的pH呈中性；（2）干燥，对步骤（1）得到的产物进行抽滤，再在50℃下真空干燥24 h，将所得产物研磨成粉末，保存；（3）乙二胺与酰氯反应，取步骤（2）得到的带有酰氯的黑曲霉粉末，让其与乙二胺反应，使黑曲霉表面携有胺基、酰基官能团；（4）干燥，将步骤（3）得到的产物，在25℃下真空干燥24 h，得到改性黑曲霉生物吸附剂，即功能化微生物吸附剂；所述步骤（1）中，黑曲霉粉末的制作步骤是，用马铃薯葡萄糖液体培养基扩大培养黑曲霉菌体，摇床温度设置为30 ℃，转速设置为150 rpm，培养2‑3天后，将得到的黑曲霉菌体用超纯水洗净，放入30 ℃烘箱进行干燥，24 h后，用粉碎机磨碎，过100目的标准筛，收集筛下的黑曲霉粉末；所述步骤（1）中，溶于N,N‑二甲基甲酰胺溶液的黑曲霉粉末的浓度为50 g/L, N,N‑二甲基甲酰胺溶液与二氯亚砜的体积比为40:7；所述步骤（1）中，在悬浮液温度达到80 ℃时，逐滴滴加二氯亚砜，控制添加速度，使温度保持在95 ℃到100 ℃之间，当二氯亚砜全部滴加完后，再使其反应4 h；所述步骤（3）中，溶于乙二胺溶液的带有酰氯的黑曲霉粉末的浓度为0.2 g/L；所述步骤（3）中，带有酰氯的黑曲霉粉末与乙二胺的反应在回流装置中进行，温度控制在80~85 ℃，反应时间至少为3 h。