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一种扩张床吸附基质及其制备方法

摘要

本发明公开了一种扩张床吸附基质及其制备方法。1)将丙烯酰胺、交联剂及水溶性糊化淀粉胶状液溶解在去离子水中,2)在混合溶液中加入无机增重剂颗粒均匀分散在溶液中;3)将引发剂加入到已分散均匀的溶液中,将该溶液加入到溶有分散剂的连续相(油相)中,组成反相悬浮分散体系;4)加热该反相悬浮分散体系,进行聚合反应;5)反应完成后,去除连续相,经清洗后,加入淀粉酶除去水溶性淀粉,得到复合微球;6)将复合微球过滤、洗涤,湿态筛分,最终得到以聚丙烯酰胺为基本材料的扩张床基质。本发明所开发的扩张床基质,具有球形度好、密度较高、孔径较大、粒径分布合理、机械强度好、生物相容性好、性质稳定以及成本低廉等优点。

著录项

  • 公开/公告号CN104177642A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-12-03

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 浙江大学;

    申请/专利号CN201410398568.3

  • 发明设计人 姚善泾;鲁丹萍;占晓勇;林东强;

    申请日2014-08-13

  • 分类号C08J9/26(20060101);C08L33/26(20060101);C08F251/00(20060101);C08F220/56(20060101);C08F2/32(20060101);B01J20/26(20060101);B01D15/08(20060101);

  • 代理机构33200 杭州求是专利事务所有限公司;

  • 代理人张法高

  • 地址 310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号

  • 入库时间 2023-12-17 02:14:13

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-01-11

    授权

    授权

  • 2014-12-31

    实质审查的生效 IPC(主分类):C08J9/26 申请日:20140813

    实质审查的生效

  • 2014-12-03

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及扩张床吸附技术领域,尤其涉及一种扩张床吸附基质及其制备方 法。

背景技术

扩张床吸附技术是一种集成化的分离新技术,集固液分离、富集浓缩和初期 纯化于一个单元操作中,可直接从发酵液或细胞匀浆中捕获目标产物。性能优良 的扩张床吸附基质是扩张床吸附的关键,直接影响着分离过程的传质和分离效 率。对于扩张床吸附基质需要进行特殊的设计,包括有合理分布的颗粒粒径、合 理分布的颗粒密度,同时扩张床吸附过程的流速较高,还需要基质具有较大的孔 径,便于物质传递。

目前市售和已报道的扩张床吸附基质的基本原料主要为琼脂糖、葡聚糖和纤 维素,未见以聚丙烯酰胺为基本原料的扩张床吸附基质。丙烯酰胺是一种常用的 化学原料,来源广泛,价格便宜。聚丙烯酰胺微球具有亲水性好、在pH1-10范 围内稳定性好、孔道连通性好、弹性好、复原能力强等优点,且不为生物降解, 有一定机械强度,近年来备受关注。市场上已经有多种以聚丙烯酰胺为基本材料 的固定床层析介质,用于生物分离、血液净化、免疫诊断和药物缓释等领域。但 是至今未见制成扩张床吸附介质的报道,更无商品介质,其主要原因在于无法实 现丙烯酰胺单体聚合成球的同时,把增重剂包埋其中,难以得到粒径和密度合适 的微球,此外内部孔道较小,因此无法达到扩张床吸附基质的要求。

反相悬浮聚合法是制备扩张床吸附基质的最通用的方法。在聚丙烯酰胺凝胶 微球形成过程中,是由丙烯酰胺单体在交联剂和引发剂的作用下聚合而成,因此 为了提高聚丙烯酰胺凝胶微球的密度,必须在丙烯酰胺溶液中添加增重剂,但由 于丙烯酰胺水溶液的黏度较低,很难在聚合时把增重剂包埋其中,尤其是密度较 大的增重剂,如不锈钢、碳化钨等。该问题一直没有得到很好解决,也直接影响 了以聚丙烯酰胺为基本材料制备扩张床吸附基质的研究。

本发明公开了一种方法解决反相悬浮聚合法制备聚丙烯酰胺扩张床吸附基 质的困难:选用糊化淀粉作为丙烯酰胺聚合过程的添加剂,该糊化淀粉既是一种 良好的增稠剂,同时也是一种有效的致孔剂。在添加糊化淀粉后,丙烯酰胺水溶 液的黏度大大提高,在反相悬浮聚合时能够很好地把包括碳化钨(密度达到 15.6g/cm3)等各种增重剂包裹到聚丙烯酰胺凝胶微球中,实现了增大聚丙烯酰胺 凝胶微球密度的目的,同时采用α-淀粉酶把糊化淀粉水解后,使微球中留下了较 大的孔径,形成了良好的孔径分布,完全符合扩张床吸附基质的要求。这种添加 糊化淀粉作为致孔剂和增稠剂的方法,起到了扩孔和增加水相黏度的双重作用, 从而使密度较大的增重剂可以较好地包埋在聚丙烯酰胺微球中,实现扩孔与增重 的一步到位。

发明内容

本发明克服现有技术的不足,提供一种聚丙烯酰胺为基本材料、扩孔的扩张 床吸附基质及其制备方法。

本发明的技术方案如下:

扩张床吸附基质的制备方法包括如下步骤:

1)将单体丙烯酰胺和交联剂按40:1~30:1的摩尔比混合配制成总质量浓度为 20%~50%的溶液;

2)将淀粉加入到去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均一的胶状液, 即糊化淀粉溶液,糊化淀粉溶液的质量浓度为5%~10%;把糊化淀粉溶液加入到 步骤1)配制好的丙烯酰胺/交联剂溶液中,使糊化淀粉溶液与丙烯酰胺/交联剂溶 液的质量比为1:10~5:10;加入增重剂颗粒,增重剂颗粒与丙烯酰胺/交联剂溶液 的质量比0.1~1.3:1,混合并搅拌均匀,在20~35℃条件下进行超声分散,使增重 剂颗粒均匀分散在溶液中;

3)在0~5℃条件下,将引发剂加入到步骤2)得到的溶液中,引发剂与丙烯 酰胺的质量比为2:100~5:100,搅拌均匀成为制备基质的分散相;分散相加入到溶 有分散剂的连续相中,分散相和连续相质量比为1:2~1:5,分散剂为司盘80,在连 续相中的质量百分比为2.5%~4%;在机械搅拌转速为350~550rpm下,搅拌 3~5min,组成反相悬浮分散体系;

4)在搅拌转速为350~550rpm的条件下,恒温水浴加热上述反相悬浮分散体 系,在N2保护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为30~60℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗,然后加入1~2倍体积的α-淀粉酶溶液,α-淀粉酶溶液的质量分 数为0.5%~1.5%,将体系在室温下置于100rpm~300rpm摇床中至淀粉降解完全, 用5~10倍体积的水分4~5次洗涤,并在20%~30%(v/v)醋酸溶液中室温浸渍,再 用5~10倍体积的水分4~5次洗涤,湿态筛分,得到大孔的聚丙烯酰胺微球,该微 球即为扩张床吸附基质。

所述的水溶性淀粉为市售的小麦淀粉、木薯淀粉或红薯淀粉;增重剂为二氧 化钛颗粒、不锈钢颗粒、镍粉或碳化钨颗粒;交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰 胺;引发剂为过硫酸铵;分散剂为司盘80;连续相为环己烷和食用油的混合物, 环己烷与食用油的质量比为1:1~1:5。

所述制备方法制备的扩张床吸附基质的聚合物网络骨架为聚丙烯酰胺,增重 剂包埋于聚合物网络骨架中,扩张床吸附基质的粒径分布为100~300μm,密度为 1.02~1.40g/cm3,平均孔隙率为75%~92%,孔径为0.5~1.2μm。

本发明与现有技术相比具有的显著进步:

1)制备的新型扩张床吸附基质符合扩张床吸附基质密度分布和粒径分布的 要求,可使扩张床层稳定扩张,同时通过调节增重剂的加入量,可调节扩张床吸 附基质的密度,以适应不同的操作流速。

2)制备的新型扩张床吸附基质具有规则的球形外观,可在扩张床中获得较 好的流体力学性质。

3)制备的新型扩张床吸附基质具有较大的密度、可控的孔径与孔径分布、 较好的机械强度,可以适应扩张床中高流速下的传质要求。

4)制备的新型扩张床吸附基质化学性质稳定,可在不同流动相中重复使用, 且可以通过直接修饰或添加功能单体的方式进行衍生化,得到具有不同功能基团 的吸附介质。

5)制备的新型扩张床吸附基质具有良好的生物相容性,可作为各种生物活 性物质的分离纯化的基质。

6)制备工艺简单,容易控制和放大,成本低廉。

附图说明

图1为本发明实施例3中扩张床吸附基质外观的显微镜照片;

图2为本发明实施例3中扩张床吸附基质外观的电子显微镜照片;

图3为本发明实施例3中扩张床吸附基质表面的孔隙结构图;

图4为本发明实施例3中扩张床吸附基质的粒径分布图。

具体实施方式

扩张床吸附基质的制备方法包括如下步骤:

1)将单体丙烯酰胺和交联剂按40:1~30:1的摩尔比混合配制成总质量浓度为 20%~50%的溶液;

2)将淀粉加入到去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均一的胶状液, 即糊化淀粉溶液,糊化淀粉溶液的质量浓度为5%~10%;把糊化淀粉溶液加入到 步骤1)配制好的丙烯酰胺/交联剂溶液中,使糊化淀粉溶液与丙烯酰胺/交联剂溶 液的质量比为1:10~5:10;加入增重剂颗粒,增重剂颗粒与丙烯酰胺/交联剂溶液 的质量比0.1~1.3:1,混合并搅拌均匀,在20~35℃条件下进行超声分散,使增重 剂颗粒均匀分散在溶液中;

3)在0~5℃条件下,将引发剂加入到步骤2)得到的溶液中,引发剂与丙烯 酰胺的质量比为2:100~5:100,搅拌均匀成为制备基质的分散相;分散相加入到溶 有分散剂的连续相中,分散相和连续相质量比为1:2~1:5,分散剂为司盘80,在连 续相中的质量百分比为2.5%~4%;在机械搅拌转速为350~550rpm下,搅拌 3~5min,组成反相悬浮分散体系;

4)在搅拌转速为350~550rpm的条件下,恒温水浴加热上述反相悬浮分散体 系,在N2保护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为30~60℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗,然后加入1~2倍体积的α-淀粉酶溶液,α-淀粉酶溶液的质量分 数为0.5%~1.5%,将体系在室温下置于100rpm~300rpm摇床中至淀粉降解完全, 用5~10倍体积的水分4~5次洗涤,并在20%~30%(v/v)醋酸溶液中室温浸渍,再 用5~10倍体积的水分4~5次洗涤,湿态筛分,得到大孔的聚丙烯酰胺微球,该微 球即为扩张床吸附基质。

所述的水溶性淀粉为市售的小麦淀粉、木薯淀粉或红薯淀粉;增重剂为二氧 化钛颗粒、不锈钢颗粒、镍粉或碳化钨颗粒;交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰 胺;引发剂为过硫酸铵;分散剂为司盘80;连续相为环己烷和食用油的混合物, 环己烷与食用油的质量比为1:1~1:5。

所述制备方法制备的扩张床吸附基质的聚合物网络骨架为聚丙烯酰胺,增重 剂包埋于聚合物网络骨架中,扩张床吸附基质的粒径分布为100~300μm,密度为 1.02~1.40g/cm3,平均孔隙率为75%~92%,孔径为0.5~1.2μm。

以下通过实施例对本发明作进一步的说明,本实施例在以本发明技术方案为 前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范 围不仅限于此。

实施例1

1)将丙烯酰胺和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺按40:1的摩尔比混合配制 成总质量浓度为20%的溶液;

2)将红薯淀粉加入到去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均一的胶 状液,糊化淀粉溶液的质量浓度为5%;把糊化淀粉溶液加入到已配制好的丙烯 酰胺/交联剂溶液中,淀粉溶液与丙烯酰胺/交联剂溶液的质量比为1:10;加入增 重剂二氧化钛颗粒,增重剂颗粒与丙烯酰胺/交联剂溶液的质量比1:5,混合并搅 拌均匀,在20℃条件下进行超声分散,使增重剂颗粒均匀分散在溶液中;

3)在0℃条件下,将引发剂过硫酸铵加入到分散好的溶液中,过硫酸铵与丙 烯酰胺质量比为2:100,搅拌溶解作为分散相,分散相加入到环己烷和食用油混 合溶液组成的连续相中,环己烷与食用油的质量比为1:1,含有质量百分比为2.5% 的司盘80,分散相和连续相质量比为1:2,在机械搅拌转速为350rpm的条件下, 组成反相悬浮分散体系,并搅拌3min;

4)在搅拌转速为350rpm的条件下,用恒温水浴加热上述分散体系,在N2保 护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为30℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗后,加入1倍体积的α-淀粉酶溶液,α-淀粉酶溶液的质量分数为 0.5%,将体系在常温下置于100rpm摇床中至淀粉降解完全,用5倍体积的水分4 次洗涤,并在20%(v/v)醋酸溶液中室温浸渍,再用5倍体积的水分4次洗涤, 湿态筛分,得到聚丙烯酰胺微球。微球密度为1.02-1.11g/cm3,粒径分布为100-285 μm,平均孔隙率为85.6%,孔径分布为0.5~1.0μm,该微球可以作为一种扩张床 吸附基质。

实施例2

1)将丙烯酰胺和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺按30:1的摩尔比混合配制 成总质量浓度为50%的溶液;

2)将木薯淀粉加入到去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均一的胶 状液,糊化淀粉溶液的质量浓度为10%;把糊化后的淀粉溶液加入到已配制好的 丙烯酰胺/交联剂溶液中,淀粉溶液与丙烯酰胺/交联剂溶液的质量比为5:10;加 入增重剂碳化钨颗粒,增重剂颗粒与丙烯酰胺/交联剂溶液的质量比1.3:1,混合 并搅拌均匀,在35℃条件下进行超声分散,使增重剂颗粒均匀分散在溶液中;

3)在5℃条件下,将引发剂过硫酸铵加入到分散好的溶液中,过硫酸铵与丙 烯酰胺质量比为5:100,搅拌溶解作为分散相,分散相加入到环己烷和食用油混 合溶液组成的连续相中,环己烷与食用油的质量比为1:5,含有质量百分比为4% 的司盘80,分散相和连续相质量比为1:5,在机械搅拌转速为550rpm的条件下, 组成反相悬浮分散体系,并搅拌5min;

4)在搅拌转速为550rpm的条件下,用恒温水浴加热上述分散体系,在N2保 护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为60℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗后,加入2倍体积的α-淀粉酶溶液,α-淀粉酶溶液的质量分数为 1.5%,将体系在常温下置于300rpm摇床中至淀粉降解完全,用10倍体积的水分5 次洗涤,并在30%(v/v)醋酸溶液中室温浸渍,再用10倍体积的水分5次洗涤, 湿态筛分,得到聚丙烯酰胺扩孔微球。微球密度为1.15-1.40g/cm3,粒径分布为 102-300μm,平均孔隙率为82.5%,孔径分布为0.7~1.2μm,该微球可以作为一种 新型的扩张床基质。

实施例3

1)将3g丙烯酰胺和0.17g交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到15mL去离 子水中混合配制成总质量浓度为21%的溶液;

2)将1g小麦淀粉加入到15mL去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均 一的胶状液;把5g糊化淀粉溶液和2g增重剂碳化钨颗粒加入到丙烯酰胺/交联剂 混合溶液中,混合并搅拌均匀,在20℃条件下进行超声分散,使增重剂颗粒均匀 分散在溶液中;

3)在5℃条件下,将0.15g引发剂过硫酸铵加入到分散好的溶液中并搅拌溶 解作为分散相,分散相加入到溶有1.2g司盘80的15g环己烷和30g食用油连续相 中,在机械搅拌转速为350rpm的条件下,组成反相悬浮分散体系,并搅拌3min;

4)在搅拌转速为350rpm的条件下,用恒温水浴加热上述分散体系,在N2保 护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为60℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗后,加入100mL含1%α-淀粉酶溶液中除去淀粉,将体系在常温 下置于180rpm摇床中至淀粉降解完全,用10倍体积的水分5次洗涤,并在25% (v/v)醋酸溶液中室温浸渍,再用10倍体积的水分5次洗涤,湿态筛分,得到聚 丙烯酰胺扩孔微球。微球密度为1.15-1.28g/cm3,粒径分布为100-300μm,平均孔 隙率为83.4%,孔径分布为0.7~1.2μm,该微球可以作为一种新型的扩张床基质。

实施例4

1)将3g丙烯酰胺和0.17g交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到15mL去离 子水中混合配制成总质量浓度为21%的溶液;

2)将1g小麦淀粉加入到15mL去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均 一的胶状液;把5g糊化淀粉溶液和2g增重剂纳米碳化钨颗粒,加入到丙烯酰胺/ 交联剂混合溶液中,混合并搅拌均匀,在20℃条件下进行超声分散,使增重剂颗 粒均匀分散在溶液中;

3)在5℃条件下,将0.15g引发剂过硫酸铵加入到分散好的溶液中并搅拌溶 解作为分散相,分散相加入到溶有1.2g司盘80的15g环己烷和30g食用油连续相 中,在机械搅拌转速为350rpm的条件下,组成反相悬浮分散体系,并搅拌3min;

4)在搅拌转速为350rpm的条件下,用恒温水浴加热上述分散体系,在N2保 护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为40℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗后,加入80mL含0.5%α-淀粉酶溶液中除去淀粉,将体系在常温 下置于120rpm摇床中至淀粉降解完全,用5倍体积的水分4次洗涤,并在20%(v/v) 醋酸溶液中室温浸渍,再用5倍体积的水分4次洗涤,湿态筛分,得到聚丙烯酰胺 扩孔微球。微球密度为1.15-1.31g/cm3,粒径分布为105-285μm,平均孔隙率为 92.0%,孔径分布为0.6~1.1μm,该微球可以作为一种新型的扩张床基质。

实施例5

1)将7.1g丙烯酰胺和0.5g交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到15mL去离 子水中混合配制成总质量浓度为50%的溶液;

2)将1g木薯淀粉加入到15mL去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均 一的胶状液;把5g糊化淀粉溶液和2g增重剂不锈钢颗粒,加入到丙烯酰胺/交联 剂混合溶液中,混合并搅拌均匀,在25℃条件下进行超声分散,使增重剂颗粒均 匀分散在溶液中;

3)在0℃条件下,将0.15g引发剂过硫酸铵加入到分散好的溶液中并搅拌溶 解作为分散相,分散相加入到溶有1.8g司盘80的20g环己烷和40g食用油连续相 中,在机械搅拌转速为450rpm的条件下,组成反相悬浮分散体系,并搅拌5min;

4)在搅拌转速为450rpm的条件下,用恒温水浴加热上述分散体系,在N2保 护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为50℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗后,加入100mL含1%淀粉酶溶液中除去淀粉,将体系在常温下 置于180rpm摇床中至淀粉降解完全,用8倍体积的水分4次洗涤,并在25%(v/v) 醋酸溶液中室温浸渍,再用8倍体积的水分4次洗涤,湿态筛分,得到聚丙烯酰胺 扩孔微球。微球密度为1.13-1.23g/cm3,粒径分布为100-290μm,平均孔隙率为 80.3%,孔径分布为0.5~1.2μm,该微球可以作为一种新型的扩张床基质。

实施例6

1)将7.1g丙烯酰胺和0.5g交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到15mL去离 子水中混合配制成总质量浓度为50%的溶液;

2)将1g红薯淀粉加入到15mL去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均 一的胶状液;把5g糊化淀粉溶液和9g增重剂纳米碳化钨颗粒,加入到丙烯酰胺/ 交联剂混合溶液中,混合并搅拌均匀,在25℃条件下进行超声分散,使增重剂颗 粒均匀分散在溶液中;

3)在0℃条件下,将0.15g引发剂过硫酸铵加入到分散好的溶液中并搅拌溶 解作为分散相,分散相加入到溶有3g司盘80的25g环己烷和50g食用油连续相中, 在机械搅拌转速为550rpm的条件下,组成反相悬浮分散体系,并搅拌5min;

4)在搅拌转速为550rpm的条件下,用恒温水浴加热上述分散体系,在N2保 护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为50℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗后,加入300mL含1.5%淀粉酶溶液中除去淀粉,将体系在常温下 置于200rpm摇床中至淀粉降解完全,用10倍体积的水分5次洗涤,并在30%(v/v) 醋酸溶液中室温浸渍,再用10倍体积的水分5次洗涤,湿态筛分,得到聚丙烯酰 胺扩孔微球。微球密度为1.21-1.41g/cm3,粒径分布为110-209μm,平均孔隙率 为88.2%,孔径分布为0.7~1.2μm,该微球可以作为一种新型的扩张床基质。

实施例7

1)将3g丙烯酰胺和0.17g交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到15mL去离 子水中混合配制成总质量浓度为21%的溶液;

2)将1g木薯淀粉加入到20mL去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均 一的胶状液;把5g糊化淀粉溶液和2g增重剂金属镍颗粒,加入到丙烯酰胺/交联 剂混合溶液中,混合并搅拌均匀,在20℃条件下进行超声分散,使增重剂颗粒均 匀分散在溶液中;

3)在5℃条件下,将0.135g引发剂过硫酸铵加入到分散好的溶液中并搅拌溶 解作为分散相,分散相加入到溶有1.8g司盘80的20g环己烷和40g食用油连续相 中,在机械搅拌转速为350rpm的条件下,组成反相悬浮分散体系,并搅拌3min;

4)在搅拌转速为350rpm的条件下,用恒温水浴加热上述分散体系,在N2保 护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为50℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗后,加入100mL含1%淀粉酶溶液中除去淀粉,将体系在常温下 置于150rpm摇床中至淀粉降解完全,用5倍体积的水分4次洗涤,并在20%(v/v) 醋酸溶液中室温浸渍,再用5倍体积的水分4次洗涤,湿态筛分,得到聚丙烯酰胺 扩孔微球。微球密度为1.11-1.22g/cm3,粒径分布为105-295μm,平均孔隙率为 80.7%,孔径分布为0.6~1.1μm,该微球可以作为一种新型的扩张床基质。

实施例8

1)将7.1g丙烯酰胺和0.5g交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺加入到15mL去离 子水中混合配制成总质量浓度为50%的溶液;

2)将1g木薯淀粉加入到10mL去离子水中,加热搅拌至糊状,配制成透明均 一的胶状液;把5g糊化淀粉溶液和8g纳米二氧化钛颗粒,加入到丙烯酰胺/交联 剂混合溶液中,混合并搅拌均匀,在25℃条件下进行超声分散,使增重剂颗粒均 匀分散在溶液中;

3)在0℃条件下,将0.15g引发剂过硫酸铵加入到分散好的溶液中并搅拌溶 解作为分散相,分散相加入到溶有1.8g司盘80的20g环己烷和40g食用油连续相 中,在机械搅拌转速为450rpm的条件下,组成反相悬浮分散体系,并搅拌5min;

4)在搅拌转速为450rpm的条件下,用恒温水浴加热上述分散体系,在N2保 护下进行反相悬浮聚合反应,反应温度为50℃,反应5小时;

5)反应完成后,将体系冷却至室温,除去反相悬浮分散体系中的连续相, 用去离子水冲洗后,加入100mL含1%淀粉酶溶液中除去淀粉,将体系在常温下 置于180rpm摇床中至淀粉降解完全,用8倍体积的水分5次洗涤,并在25%(v/v) 醋酸溶液中室温浸渍,再用8倍体积的水分5次洗涤,湿态筛分,得到聚丙烯酰胺 扩孔微球。微球密度为1.08-1.17g/cm3,粒径分布为110-300μm,平均孔隙率为 79.8%,孔径分布为0.5~1.1μm,该微球可以作为一种新型的扩张床基质。

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