淀，依次用乙醇和蒸餾水清洗，干燥后得到大孔纖維素微球。將10 g得到的大 孔纖維素微球與10 mL乙二醇二縮水甘油醚混合后，在溫度為40 °C、攪拌速率為200 rpm 的條件下第一次交聯(lián)反應(yīng)40 min，加入20 mL的3.0 mol/L氫氧化鈉溶液，在相同條件下繼 續(xù)反應(yīng)2. 5小時(shí)，反應(yīng)完成后過濾并用蒸餾水洗滌，之后加入10 mL表氯醇進(jìn)行第二次交聯(lián) 反應(yīng)，反應(yīng)過程與第一次相同，反應(yīng)完成后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到交聯(lián)的大孔纖維素微球。 將10 g交聯(lián)的大孔纖維素微球與20mL的2.0 mol/L氯化二乙氨基乙醇溶液混合后，在溫 度為60 °C、攪拌速率為160 rpm的條件下反應(yīng)10 min，之后加入20 mL的3. 5 mol/L氫氧 化鈉溶液，在相同條件下繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，反應(yīng)完成后將溫度冷卻至室溫，過濾后用蒸餾水 洗滌至中性，再與I mol/L的硫酸反應(yīng)30 min，最后經(jīng)過濾、洗滌、干燥后既得大孔纖維素微 球陰離子吸附劑。
[0018] 實(shí)施實(shí)例2 稱取10 g普通纖維素粉末溶于130 mL離子液體1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽，在100 °〇油浴中磁力攪拌15小時(shí)，得到無色透明且粘稠的纖維素溶液。量取20 mL上述纖維素溶 液與20 mL環(huán)己烷和0. 8 mL吐溫80混合后倒入恒溫?cái)嚢杵?，在溫?00 °C、攪拌速率2000 rpm的條件下乳化10 min，得到乳化液(I)。隨后，將攪拌速率迅速降至800 rpm，加入已保 溫至100 °C的80 mL變壓器油和3. 6 mL司盤85,繼續(xù)乳化10 min，得到乳化液(II)。另外， 將100 mL變壓器油、4. 5 mL司盤85和40 mL硫酸鈉水溶液（0. 2 mol/L)混合后，在溫度為 100 °C、攪拌速率為800 rpm的條件下乳化10 min，得到乳化液(III)。將乳化液(II)和乳化 液(ΠΙ)混合后冷卻至室溫，此時(shí)有沉淀生成，繼續(xù)反應(yīng)至不再有新的沉淀生成，反應(yīng)完成后 過濾收集沉淀，依次用乙醇和蒸餾水清洗，干燥后得到大孔纖維素微球。將10 g得到的大 孔纖維素微球與10 mL乙二醇二縮水甘油醚混合后，在溫度為40 °C、攪拌速率為200 rpm 的條件下第一次交聯(lián)反應(yīng)40 min，加入20 mL的3.0 mol/L氫氧化鈉溶液，在相同條件下繼 續(xù)反應(yīng)2. 5小時(shí)，反應(yīng)完成后過濾并用蒸餾水洗滌，之后加入10 mL表氯醇進(jìn)行第二次交聯(lián) 反應(yīng)，反應(yīng)過程與第一次相同，反應(yīng)完成后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到交聯(lián)的大孔纖維素微球。 將10 g交聯(lián)的大孔纖維素微球與20mL的2.0 mol/L氯化二乙氨基乙醇溶液混合后，在溫 度為60 °C、攪拌速率為160 rpm的條件下反應(yīng)10 min，之后加入20 mL的3. 5 mol/L氫氧 化鈉溶液，在相同條件下繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，反應(yīng)完成后將溫度冷卻至室溫，過濾后用蒸餾水 洗滌至中性，再與I mol/L的硫酸反應(yīng)30 min，最后經(jīng)過濾、洗滌、干燥后既得大孔纖維素微 球陰離子吸附劑。
[0019] 實(shí)施實(shí)例3 稱取15 g小麥秸桿粉末溶于150 mL離子液體氯化1- 丁基-3-甲基咪唑鑰鹽，在100 °〇油浴中磁力攪拌20小時(shí)，過濾后得到無色透明且粘稠的纖維素溶液。量取20 mL上述纖 維素溶液與20 mL環(huán)己烷和0. 8 mL吐溫80混合后倒入恒溫?cái)嚢杵?，在溫?00 °C、攪拌速 率2000 rpm的條件下乳化10 min，得到乳化液Q )。隨后，將攪拌速率迅速降至800 rpm， 加入已保溫至100 °C的80 mL變壓器油和3. 6 mL司盤85,繼續(xù)乳化10 min，得到乳化液 (::)。另外，將100 mL變壓器油、4. 5 mL司盤85和40 mL硫酸鈉水溶液（0. 2 mol/L)混合 后，在溫度為100 °C、攪拌速率為800 rpm的條件下乳化10 min，得到乳化液(III)。將乳化 液(II )和乳化液(III)混合后冷卻至室溫，此時(shí)有沉淀生成，繼續(xù)反應(yīng)至不再有新的沉淀生 成，反應(yīng)完成后過濾收集沉淀，依次用乙醇和蒸餾水清洗，干燥后得到大孔纖維素微球。將 10 g得到的大孔纖維素微球與10 mL乙二醇二縮水甘油醚混合后，在溫度為40 °C、攪拌速 率為200 rpm的條件下第一次交聯(lián)反應(yīng)40 min，加入20 mL的3.0 mol/L氫氧化鈉溶液，在 相同條件下繼續(xù)反應(yīng)2. 5小時(shí)，反應(yīng)完成后過濾并用蒸餾水洗滌，之后加入10 mL表氯醇進(jìn) 行第二次交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)過程與第一次相同，反應(yīng)完成后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到交聯(lián)的大 孔纖維素微球。將10 g交聯(lián)的大孔纖維素微球與20mL的2. O mol/L氯化二乙氨基乙醇溶 液混合后，在溫度為60 °C、攪拌速率為160 rpm的條件下反應(yīng)10 min，之后加入20 mL的 3. 5 mol/L氫氧化鈉溶液，在相同條件下繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，反應(yīng)完成后將溫度冷卻至室溫， 過濾后用蒸餾水洗絳至中性，再與I mol/L的硫酸反應(yīng)30 min，最后經(jīng)過濾、洗絳、干燥后既 得大孔纖維素微球陰離子吸附劑。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物分離用大孔纖維素微球的綠色合成新方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 將纖維素溶于離子液體，在80~120 °C油浴中磁力攪拌10~20小時(shí)，形成重量百分 比為2~12 wt%的無色粘性溶液； (2) 將上述纖維素溶液、環(huán)己烷和吐溫60按體積比4-20:5:4混合后，在溫 度為8(M20 °C、攪拌速率為KXXMD00 _的條件下，乳化KHD min，形成乳化液（ I); (3) 在上述乳化過程結(jié)束后立即將攪拌器轉(zhuǎn)速降至300~1000 rpm，加入已保溫至 70-100 °C的變壓器油和司盤85油相體系內(nèi)，變壓器油和司盤85的加入量分別為乳化液(1 )體積的200~300%和10~20%，繼續(xù)乳化10~30 min，形成乳化液(II); (4 )將變壓器油、司盤85和硫酸鈉水溶液按體積比15~22:1:8混合后，在溫度為80~120 °C、攪拌速率為700~1000 rpm的條件下乳化10~30 min，形成乳化液(二）； (5) 將乳化液(II)和乳化液(III)按體積比0. 8~1:1混合后，冷卻至室溫，此時(shí)有沉淀 生成，繼續(xù)反應(yīng)至不再有新的沉淀生成，反應(yīng)完成后過濾收集沉淀，依次用乙醇和蒸餾水清 洗，干燥后得到大孔纖維素微球； (6) 將上述大孔纖維素微球與乙二醇二縮水甘油醚按質(zhì)量體積比0. 5~1:1混合后，在 溫度為40 °C、攪拌速率為150~300 rpm的條件下第一次交聯(lián)反應(yīng)30~60 min，加入體積為 混合液1. 5~3倍的氫氧化鈉溶液，在相同條件下繼續(xù)反應(yīng)2~4小時(shí)，反應(yīng)完成后過濾并用蒸 餾水洗滌，之后與表氯醇混合進(jìn)行第二次交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)過程與第一次相同，反應(yīng)完成后經(jīng) 過濾、洗滌、干燥得到交聯(lián)的大孔纖維素微球； (7) 將上述交聯(lián)的大孔纖維素微球與氯化二乙氨基乙醇溶液按質(zhì)量體積比0. 5~1:2混 合后，在溫度為60 °C、攪拌速率為120~200 rpm的條件下反應(yīng)10~30 min，之后加入體積為 混合液1. 5~3倍的氫氧化鈉溶液，在相同條件下繼續(xù)反應(yīng)1~2小時(shí)，反應(yīng)完成后將溫度冷卻 至室溫，過濾后用蒸餾水洗滌至中性，再與稀硫酸反應(yīng)20~60 min，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后既 得大孔纖維素微球陰離子吸附劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物分離用大孔纖維素微球的綠色合成新方法，其特征在于 所述纖維素為微晶纖維素、普通纖維素粉末以及富含纖維素的植物粉末中的任意一種或多 種混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物分離用大孔纖維素微球的綠色合成新方法，其特征在于 步驟（1)所述離子液體為各種常規(guī)或功能化的二烷基咪唑類、N-烷基吡啶類、季銨類氯代 鹽或羧酸類和烷基磷酸酯鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物分離用大孔纖維素微球的綠色合成新方法，其特征在于 步驟（2)所述乳化過程形成的乳化液C )為0/W型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物分離用大孔纖維素微球的綠色合成新方法，其特征在于 步驟（3)所述乳化過程形成的乳化液(II )為0/W/0型。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生物分離用大孔纖維素微球的綠色合成新方法，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。制備方法簡(jiǎn)述如下：首先用離子液體溶解無水微晶纖維素；然后在雙油相體系中對(duì)纖維素溶液進(jìn)行雙重乳化處理；隨后采用固化劑使離子液體內(nèi)的纖維素固化形成大孔微球；最后對(duì)生成的大孔纖維素微球進(jìn)行交聯(lián)和改性，制備出具有灌流傳質(zhì)功效的纖維素陰離子交換材料。本發(fā)明方法特點(diǎn)在于采用離子液體作為纖維素溶劑，合成過程綠色環(huán)保，易于工程放大。發(fā)明產(chǎn)物大孔纖維素微球具有獨(dú)特雙孔結(jié)構(gòu)，分離過程中可以實(shí)現(xiàn)灌流傳質(zhì)，且吸附容量高，特別適合于生物大分子的快速、高效分離。
【IPC分類】B01J20-30, B01J20-286
【公開號(hào)】CN104759271
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510120168
【發(fā)明人】杜開峰, 李響
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日