專(zhuān)利名稱(chēng)：復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種活性多孔固定化微生物載體的制備方法及其應(yīng)用，更具體的來(lái)說(shuō)就是具有磁性粒子復(fù)合的聚氨酯泡沫載體的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
眾所周知，聚氨酯泡沫材料具有加工成型簡(jiǎn)便、成本低廉、吸附能力強(qiáng)，在環(huán)保和催化領(lǐng)域中的應(yīng)用正受到廣泛關(guān)注，是一種很有發(fā)展前景的載體材料，目前美國(guó)環(huán)保局(USEPA)將其列為一項(xiàng)新興的載體材料。美國(guó)專(zhuān)利US4983299聚氨酯泡沫體添加活性炭粉，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN1105649A在聚氨酯泡沫制備中加入單組分活性炭粉制備了活性炭復(fù)合聚氨酯泡沫微生物固定化載體以及中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN1587105 A，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)CN1631976A在聚氨酯泡沫中添加納米SiOx，在聚氨酯泡沫反應(yīng)使用殼聚糖交聯(lián)活性炭聚氨脂生物固定化載體，雖然一定程度上提高了載體的吸附性能，但對(duì)微生物的活性沒(méi)有貢獻(xiàn)。
許多研究發(fā)現(xiàn)，在穩(wěn)恒弱磁場(chǎng)下能有效的刺激菌的生長(zhǎng)，有利于微生物的增殖代謝，而且能縮短其生長(zhǎng)周期，從而使微生物的生物活性可以大大提高。并且磁致效應(yīng)還可大大提高廢水生物降解的效率，可望使目前廢水生物處理效率較低、處理設(shè)施占地面積大的狀況得以改善。專(zhuān)利申請(qǐng)CN1263054A將塑料材料經(jīng)過(guò)磁粉和活性炭改性，使整個(gè)網(wǎng)格球體內(nèi)外均帶有微弱的磁場(chǎng)，能起到刺激菌群良性生長(zhǎng)代謝的作用。然而僅靠物理吸附形成的生物膜容易脫落，微生物負(fù)載量低。專(zhuān)利申請(qǐng)CN1204625A采用聚丙烯酰胺凝膠和聚乙烯醇凝膠將超順磁體包裹在凝膠中，制得磁性微生物載體，專(zhuān)利申請(qǐng)CN1341079A將超常磁體和濃縮污泥固載于不溶性殼聚糖和聚乙烯醇上，得到具有含有微生物并具有磁場(chǎng)反應(yīng)性的磁性污泥。但制備工藝復(fù)雜，并且這些高分子凝膠材料本身機(jī)械強(qiáng)度較弱、傳質(zhì)性能差，一定程度上限制了其大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。
目前尚未見(jiàn)復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法，將磁性微粒表面經(jīng)過(guò)處理后，通過(guò)超聲波和機(jī)械分散方法將其分散于聚氨酯泡沫的制備原料中，再通過(guò)泡沫發(fā)泡聚合得到具有生物磁性的多孔固定化微生物聚氨酯泡沫載體。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法，包括如下步驟(1)將原料聚醚330、反應(yīng)性磁性粒子、水、三乙胺和硅油混合后，在超聲波下機(jī)械攪拌3～5分鐘，然后停止機(jī)械攪拌，用超聲波再處理3～5分鐘，得組分①；所述組分①各原料按重量份計(jì)，組成如下聚醚330 10～12份；反應(yīng)性磁性粒子5～15份；水0.5～1.2份；三乙胺0.4～1份；硅油 0.8～2.0份。
(2)將原料聚醚330、辛酸亞錫和甲苯二異氰酸酯混合后攪拌3～5分鐘，得組分②；所述組分②各原料按重量份計(jì)，組成如下聚醚33025～30份；辛酸亞錫 0.20～0.25份；甲苯二異氰酸酯 10～14份。
(3)將組分①與組分②混合，機(jī)械攪拌，待發(fā)泡后5～10秒后停止攪拌，室溫下發(fā)泡20～30分鐘，然后在60～80℃下熟化2～3小時(shí)，即可得到復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體。
所述的反應(yīng)性磁性粒子包括反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子、反應(yīng)性氧化鐵磁性粒子、反應(yīng)性鋇鐵氧鐵磁性粒子或反應(yīng)性釹鐵硼磁性粒子。
所述的反應(yīng)性氧化鐵磁性粒子、反應(yīng)性鋇鐵氧鐵磁性粒子或反應(yīng)性釹鐵硼磁性粒子是通過(guò)下述方法制備而成將200～500目的氧化鐵磁粉、鋇鐵氧鐵磁粉或釹鐵硼磁粉，加入質(zhì)量百分比5～10％的戊二醛溶液，室溫下振蕩過(guò)夜，用磁鐵分離，自然風(fēng)干，得到反應(yīng)性氧化鐵磁性粒子、反應(yīng)性鋇鐵氧鐵磁性粒子或反應(yīng)性釹鐵硼磁性粒子；所述氧化鐵磁粉、鋇鐵氧鐵磁粉或釹鐵硼磁粉與戊二醛溶液的質(zhì)量比為1∶10～20。
所述的反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子是通過(guò)下述方法制備而成按摩爾比2∶1稱(chēng)取FeCl3.6H2O和FeCl2.4H2O溶解于去氧蒸餾水中，加入總鐵量40～60％的表面修飾劑，在通入N2的條件下，于60℃攪拌作用下，滴加3mol/L的NaOH或NH4OH溶液，控制溶液pH值為11左右，得黑色反應(yīng)性磁性四氧化三鐵粒子，于磁場(chǎng)作用下分離，用蒸餾水洗滌至中性，再用無(wú)水乙醇洗滌，真空干燥，得到反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子。所述的反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子是在超聲波的作用下通過(guò)機(jī)械分散方式加入到制備聚氨酯泡沫的原料中。
所述的表面修飾劑包括聚乙二醇、淀粉、葡萄糖、聚乙烯醇、羧甲基殼聚糖或聚丙烯酰胺等。
本發(fā)明制備得到的反應(yīng)性磁性粒子，其表面含有大量的羥基、氨基、醛基等反應(yīng)性基團(tuán)，與聚氨酯原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有助于制備理化性能穩(wěn)定的無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合高分子材料，同時(shí)，將磁性粒子與多孔聚氨酯載體復(fù)合，使聚氨酯載體材料具有磁性，有助于提高固定化微生物的活性。
上述復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體在處理有機(jī)廢水或有機(jī)廢氣的生物處理中的應(yīng)用，該復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體固定化微生物后，置于生物反應(yīng)器中將得到的固定化微生物工藝，可用于芳烴類(lèi)、硝基苯酚或苯胺類(lèi)等難生化降解的有機(jī)廢水以及有機(jī)惡臭廢氣的處理。
本發(fā)明的原理是將反應(yīng)性磁性粒子利用超聲波和機(jī)械分散的方法將其分散在聚氨酯泡沫的原料中，然后經(jīng)聚氨酯泡沫的發(fā)泡工藝聚合發(fā)泡得到復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、本發(fā)明將制備得到的反應(yīng)性磁性粒子，借助超聲波和機(jī)械攪拌方法均勻分散在制備聚醚氨酯泡沫的原料之中，聚合發(fā)泡得到磁性納米復(fù)合活性聚氨酯泡沫載體；該復(fù)合泡沫由于磁性粒子表面含有大量的羥基、氨基、醛基等反應(yīng)性基團(tuán)，可與聚氨酯原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)在泡沫體中形成了網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)、又引入了親水性及反應(yīng)性基團(tuán)，在提高所得理化性能的同時(shí)，相應(yīng)增加了載體的親水性與反應(yīng)性；因此該復(fù)合聚氨酯泡沫集泡沫狀多孔結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)及功能性于一體，具有高比表面積、反應(yīng)性與生物磁性。
2、本發(fā)明采用的反應(yīng)性磁性粒子，由于其表面含有大量的反應(yīng)性基團(tuán)，在制備過(guò)程中，可以與聚氨酯材料通過(guò)化學(xué)鍵合偶聯(lián)在一起，從而保證磁性聚氨酯載體材料的化學(xué)和物理穩(wěn)定性。
3、本發(fā)明制備的復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體，其多孔結(jié)構(gòu)、反應(yīng)性有利于通過(guò)網(wǎng)孔截陷固定微生物，并可為各種不同特性微生物的代謝增殖提供良好的微環(huán)境、維持微生物的多樣性；其具有的磁性可產(chǎn)生物理、化學(xué)以及生物磁致效應(yīng)，具有刺激菌群良性生長(zhǎng)代謝的作用，從而極大提高污染物的降解速率。
4、本發(fā)明提高了聚氨酯泡沫載體的吸附性能、親水性能及強(qiáng)度；同時(shí)，磁性粒子使整個(gè)載體帶有微弱的磁場(chǎng)且聚氨酯泡沫載體具有豐富的孔結(jié)構(gòu)，為微生物提供了增殖空間，還對(duì)固定微生物起到保護(hù)作用，使固定化微生物保持較高的活力，兩者的協(xié)同作用，進(jìn)一步提高了固定化微生物的活性。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法(1)反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子的制備按摩爾比2∶1稱(chēng)取30g的FeCl36H2O和FeCl24H2O溶解于600mL去氧蒸餾水中，加入總鐵量60％的聚乙二醇，在通入N2的條件下，于60℃攪拌作用下，滴加3mol/L NaOH溶液，控制溶液pH值為11左右，得黑色反應(yīng)性磁性四氧化三鐵粒子，于磁場(chǎng)作用下分離、用蒸餾水洗滌至中性，再用無(wú)水乙醇洗滌，于50℃下真空干燥，得反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子。
(2)磁性復(fù)合活性聚氨酯泡沫載體制備將下述原料聚醚330、反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子、水、三乙胺和硅油L510混合后，超聲波下高速機(jī)械攪拌(2000轉(zhuǎn)/分)5分鐘，然后停止機(jī)械攪拌，用超聲波再處理5分鐘，得組分①。
組分①各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 10份；反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子10份；水 0.6份；三乙胺 0.4份；
硅油L510 1.2份。
(3)將下述聚醚330、辛酸亞錫和甲苯二異氰酸酯三種原料混合后攪拌(200轉(zhuǎn)/分)5分鐘，得組分②。
組分②各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 25份；辛酸亞錫0.20份；甲苯二異氰酸酯(TDI80/20)12份。
(4)將組分①與組分②混合，機(jī)械攪拌(200轉(zhuǎn)/分)，待發(fā)泡后10秒后停止攪拌，室溫(20～25℃)下發(fā)泡30分鐘，然后在60℃下熟化2小時(shí)即得到復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體，然后進(jìn)行切割成塊狀(10×10×10mm)。
實(shí)施例2(1)反應(yīng)性磁性四氧化三鐵粒子的制備按摩爾比2∶1稱(chēng)取30g的FeCl3.6H2O和FeCl2.4H2O溶解于500mL去氧蒸餾水中，加入總鐵量40％的聚乙烯醇，在通入N2的條件下，于60℃攪拌作用下，滴加3mol/LNH4OH溶液，控制溶液pH值為11左右，得黑色反應(yīng)性磁性四氧化三鐵粒子，于磁場(chǎng)作用下分離、用蒸餾水洗滌至中性，再用無(wú)水乙醇洗滌，于50℃下真空干燥，得反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子。
(2)磁性復(fù)合活性聚氨酯泡沫載體制備將下述原料聚醚330、反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子、水、三乙胺和硅油L510混合后，超聲波下高速機(jī)械攪拌(2000轉(zhuǎn)/分)3分鐘，然后停止機(jī)械攪拌，用超聲波再處理3分鐘，得組分①。
組分①各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 10份；反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子10份；水 0.6份；三乙胺 0.4份；硅油L5101.2份。
(3)將下述原料聚醚330、辛酸亞錫和甲苯二異氰酸酯三種原料混合后攪拌(200轉(zhuǎn)/分)3分鐘，得組分②。
組分②各原料按重量份計(jì)組成如下
聚醚330 25份；辛酸亞錫0.20份；甲苯二異氰酸酯(TDI80/20)12份。
(4)將組分①與組分②混合，機(jī)械攪拌(200轉(zhuǎn)/分)，待發(fā)泡后10秒后停止攪拌，室溫(20～25℃)下發(fā)泡20分鐘，然后在60℃下熟化3小時(shí)即得到復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體，然后進(jìn)行切割成塊狀(10×10×10mm)。
實(shí)施例3(1)反應(yīng)性磁性四氧化三鐵粒子的制備按摩爾比2∶1稱(chēng)取30g的FeCl3.6H2O和FeCl2.4H2O溶解于500mL去氧蒸餾水中，加入總鐵量50％的葡萄糖，在通入N2的條件下，于60℃攪拌作用下，滴加3mol/LNaOH溶液，控制溶液pH值為11左右，得黑色反應(yīng)性磁性四氧化三鐵粒子，于磁場(chǎng)作用下分離、用蒸餾水洗滌至中性，再用無(wú)水乙醇洗滌，于50℃下真空干燥，得反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子。
(2)磁性復(fù)合活性聚氨酯泡沫載體制備將下述原料聚醚330、反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子、水、三乙胺和硅油L510混合后，超聲波下高速機(jī)械攪拌(2000轉(zhuǎn)/分)3分鐘，然后停止機(jī)械攪拌，用超聲波再處理3分鐘，得組分①。
組分①各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 10份；反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子10份；水 0.6份；三乙胺 0.4份；硅油L5101.2份。
(3)將下述原料聚醚330、辛酸亞錫和甲苯二異氰酸酯三種原料混合后攪拌(200轉(zhuǎn)/分)3分鐘，得組分②。
組分②各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 25份；辛酸亞錫0.20份；甲苯二異氰酸酯(TDI80/20)12份。
(4)將組分①與組分②混合，機(jī)械攪拌(200轉(zhuǎn)/分)，待發(fā)泡后10秒后停止攪拌，室溫(20～25℃)下發(fā)泡20分鐘，然后在60℃下熟化3小時(shí)即得到復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體，然后進(jìn)行切割成塊狀(10×10×10mm)。
實(shí)施例4(1)反應(yīng)性鋇鐵氧鐵磁性粒子的制備將300目的鋇鐵氧鐵磁粉到加入8％(質(zhì)量百分比)的戊二醛溶液(鋇鐵氧鐵磁粉與戊二醛溶液的質(zhì)量比為1∶10)，室溫下振蕩過(guò)夜，用磁鐵分離，自然風(fēng)干，得反應(yīng)性鋇鐵氧鐵磁性粒子。
(2)磁性復(fù)合活性聚氨酯泡沫載體制備將下述原料聚醚330、反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子、水、三乙胺和硅油L510混合后，超聲波下高速機(jī)械攪拌(2000轉(zhuǎn)/分)4分鐘，然后停止機(jī)械攪拌，用超聲波再處理4分鐘，得組分①。
組分①各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 12份；反應(yīng)性鋇鐵氧鐵磁性粒子15份；水0.5份；三乙胺1份；硅油L510 2份。
(3)將下述聚醚330、辛酸亞錫和甲苯二異氰酸酯三種原料混合后攪拌(200轉(zhuǎn)/分)4分鐘，得組分②。
組分②各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 26份；辛酸亞錫0.25份；甲苯二異氰酸酯(TDI80/20)10份。
(4)將組分①與組分②混合，機(jī)械攪拌(200轉(zhuǎn)/分)，待發(fā)泡后5秒后停止攪拌，室溫(20～25℃)下發(fā)泡25分鐘，然后在70℃下熟化2.5小時(shí)即得到復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體，然后進(jìn)行切割成塊狀(10×10×10mm)。
實(shí)施例5(1)反應(yīng)性氧化鐵磁性粒子的制備將500目的氧化鐵磁粉到加入5％(質(zhì)量百分比)的戊二醛溶液(氧化鐵磁粉與戊二醛溶液的質(zhì)量比為1∶15)，室溫下振蕩過(guò)夜，用磁鐵分離，自然風(fēng)干，得反應(yīng)性氧化鐵磁性粒子。
(2)磁性復(fù)合活性聚氨酯泡沫載體制備將下述原料聚醚330、反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子、水、三乙胺和硅油L510混合后，超聲波下高速機(jī)械攪拌(2000轉(zhuǎn)/分)5分鐘，然后停止機(jī)械攪拌，用超聲波再處理5分鐘，得組分①。
組分①各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 11份；反應(yīng)性氧化鐵磁性粒子5份；水 1.2份；三乙胺 0.6份；硅油L5100.8份。
(3)將下述聚醚330、辛酸亞錫和甲苯二異氰酸酯三種原料混合后攪拌(200轉(zhuǎn)/分)5分鐘，得組分②。
組分②各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 30份；辛酸亞錫0.22份；甲苯二異氰酸酯(TDI80/20)14份。
(4)將組分①與組分②混合，機(jī)械攪拌(200轉(zhuǎn)/分)，待發(fā)泡后15秒后停止攪拌，室溫(20～25℃)下發(fā)泡30分鐘，然后在80℃下熟化2小時(shí)即得到復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體，然后進(jìn)行切割成塊狀(10×10×10mm)。
實(shí)施例6(1)反應(yīng)性釹鐵硼磁性粒子的制備將200目的釹鐵硼磁粉，加入10％(質(zhì)量百分比)的戊二醛溶液(釹鐵硼磁粉與戊二醛溶液的質(zhì)量比為1∶20)，室溫下振蕩過(guò)夜，用磁鐵分離，自然風(fēng)干，得反應(yīng)性釹鐵硼磁性粒子。
(2)磁性復(fù)合活性聚氨酯泡沫載體制備將下述原料聚醚330、反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子、水、三乙胺和硅油L510混合后，超聲波下高速機(jī)械攪拌(2000轉(zhuǎn)/分)4分鐘，然后停止機(jī)械攪拌，用超聲波再處理5分鐘，得組分①。
組分①各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 10份；
反應(yīng)性釹鐵硼磁性粒子15份；水 0.6份；三乙胺 0.4份；硅油L5101.2份。
(3)將下述聚醚330、辛酸亞錫和甲苯二異氰酸酯三種原料混合后攪拌(200轉(zhuǎn)/分)5分鐘，得組分②。
組分②各原料按重量份計(jì)組成如下聚醚330 25份；辛酸亞錫0.20份；甲苯二異氰酸酯(TDI80/20)12份。
(4)將組分①與組分②混合，機(jī)械攪拌(200轉(zhuǎn)/分)，待發(fā)泡后10秒后停止攪拌，室溫(20～25℃)下發(fā)泡30分鐘，然后在60℃下熟化2小時(shí)即得到復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體，然后進(jìn)行切割成塊狀(10×10×10mm)。
實(shí)施例7磁性聚氨酯泡沫載體固定化微生物處理化工廢水在總體積為10L，底部裝有穿孔曝氣的有機(jī)玻璃反應(yīng)器中，一組兩只，分別加入20～30％反應(yīng)器體積的純聚氨酯載體和磁性聚氨酯載體，通入pH＝7～8的工業(yè)廢水浸過(guò)柱中載體后加入專(zhuān)用微生物菌群，于曝氣條件下進(jìn)行微生物的吸附固定化。從第三天起每天更換反應(yīng)器體積30％的廢水進(jìn)入馴化培養(yǎng)階段，馴化培養(yǎng)階段每天可補(bǔ)加專(zhuān)用微生物菌及微量元素。每天取泡沫載體測(cè)其含氮量，并計(jì)算相應(yīng)微生物負(fù)載量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)磁性聚氨酯載體在12～15天后，微生物負(fù)載量達(dá)到14～16g/L，而純聚氨酯載體16～20天后，微生物負(fù)載量達(dá)到12～14g/L，表明磁性聚氨酯對(duì)微生物的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用，相應(yīng)的縮短了固定化周期。然后連續(xù)通入COD為1150mg/L、NH4+-N為80.8mg/L、pH＝7.44的工業(yè)廢水，廢水經(jīng)過(guò)8～10小時(shí)生化處理后，出水COD≤100mg/L、NH4+-N≤10.0mg/L，均達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例8磁性聚氨酯泡沫載體用作生物滴濾床載體處理大氣廢氣本發(fā)明所得磁性復(fù)合聚氨酯軟泡沫體置于直徑150mm，高600mm有機(jī)玻璃塔內(nèi)，一組兩只，分被填充純聚氨酯載體和磁性聚氨酯載體，載體的填充高度為350mm，接種甲苯降解菌S1(Bacillus cereus S1)，用于甲苯廢氣的降解，在最大進(jìn)氣量4m3/h，甲苯濃度200～800mg/m3條件下，連續(xù)運(yùn)行4個(gè)月，結(jié)果表明磁性聚氨酯載體啟動(dòng)較快，在接種20天后，對(duì)甲苯的去除率可達(dá)94～96％，并且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，而純聚氨酯載體則在30天后，對(duì)甲苯的去除率達(dá)到90～92％。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將原料聚醚330、反應(yīng)性磁性粒子、水、三乙胺和硅油混合后，在超聲波下機(jī)械攪拌3～5分鐘，然后停止機(jī)械攪拌，用超聲波再處理3～5分鐘，得組分①；所述組分①各原料按重量份計(jì)，組成如下聚醚330 10～12份；反應(yīng)性磁性粒子5～15份；水0.5～1.2份；三乙胺0.4～1份；硅油 0.8～2.0份；(2)將原料聚醚330、辛酸亞錫和甲苯二異氰酸酯混合后攪拌3～5分鐘，得組分②；所述組分②各原料按重量份計(jì)，組成如下聚醚330 25～30份；辛酸亞錫0.20～0.25份；甲苯二異氰酸酯 10～14份；(3)將組分①與組分②混合，機(jī)械攪拌，待發(fā)泡后5～15秒后停止攪拌，室溫下發(fā)泡20～30分鐘，然后在60～80℃下熟化2～3小時(shí)，即得到復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)性磁性粒子包括反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子、反應(yīng)性氧化鐵磁性粒子、反應(yīng)性鋇鐵氧鐵磁性粒子或反應(yīng)性釹鐵硼磁性粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)性氧化鐵磁性粒子、反應(yīng)性鋇鐵氧鐵磁性粒子或反應(yīng)性釹鐵硼磁性粒子是通過(guò)下述方法制備而成將200～500目的氧化鐵磁粉、鋇鐵氧鐵磁粉或釹鐵硼磁粉，加入質(zhì)量百分比5～10％的戊二醛溶液，室溫下振蕩過(guò)夜，用磁鐵分離，自然風(fēng)干，得到反應(yīng)性氧化鐵磁性粒子、反應(yīng)性鋇鐵氧鐵磁性粒子或反應(yīng)性釹鐵硼磁性粒子；所述氧化鐵磁粉、鋇鐵氧鐵磁粉或釹鐵硼磁粉與戊二醛溶液的質(zhì)量比為1∶10～20。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子是通過(guò)下述方法制備而成按摩爾比2∶1稱(chēng)取FeCl3.6H2O和FeCl2.4H2O溶解于去氧蒸餾水中；加入總鐵質(zhì)量40～60％的表面修飾劑，在通入N2的條件下，于60℃攪拌作用下，滴加3mol/L的NaOH或NH4OH溶液，控制溶液pH值為11，得黑色反應(yīng)性四氧化三鐵磁性粒子，于磁場(chǎng)作用下分離，用蒸餾水洗滌至中性，再用無(wú)水乙醇洗滌，真空干燥，得到反應(yīng)性磁性納米四氧化三鐵粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法，其特征在于所述的表面修飾劑包括聚乙二醇、淀粉、葡萄糖、聚乙烯醇、羧甲基殼聚糖或聚丙烯酰胺。
6.權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法制備的復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體在處理有機(jī)廢水或有機(jī)廢氣生物處理中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合磁性聚氨酯泡沫載體的制備方法和應(yīng)用，該方法是將磁性微粒表面經(jīng)過(guò)處理后，通過(guò)超聲波和機(jī)械分散方法將其分散于聚氨酯泡沫的制備原料中，再通過(guò)泡沫發(fā)泡聚合得到具有生物磁性的多孔固定化微生物聚氨酯泡沫載體，本發(fā)明提高聚氨酯泡沫載體的吸附性能、親水性能及強(qiáng)度；同時(shí)，磁性粒子使整個(gè)載體帶有微弱的磁場(chǎng)，其產(chǎn)生的物理、化學(xué)以及生物磁致效應(yīng)，具有刺激菌群良性生長(zhǎng)代謝，提高污染物的降解速率，并且聚氨酯泡沫載體具有豐富的孔結(jié)構(gòu)，為微生物提供了增殖空間，還對(duì)固定微生物起到保護(hù)作用，使固定化微生物保持較高的活力，兩者的協(xié)同作用，進(jìn)一步提高了固定化微生物的活性。
文檔編號(hào)C08G101/00GK101070425SQ200710028608
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者安太成, 周林成, 李桂英, 孫蕾, 傅家謨, 盛國(guó)英 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所