一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法

摘要

一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，涉及一种多孔微球的制备方法，首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到2‑5%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球，硼酸和聚乙烯醇的钠盐凝胶会受热变成液态，从微球中迁移出去，产生孔洞，形成具有多孔结构的海藻酸钙微球。本发明利用聚乙烯醇与硼砂形成的凝胶在常温下呈凝胶态，在高温下呈液态的特点，达到调控多孔海藻酸钙微球孔径的目的，从而改变多孔海藻酸钙微球的比表面积，影响并改善其吸附效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔微球的制备方法，特别是涉及一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法。

背景技术

多孔微球材料是一类具有球形或类球形形貌、粒子直径小、具有多孔结构、比表面积大、密度小、且在各种有机、无机溶液中稳定的特性微球。与普通微球相比，多孔微球密度低，比表面积大，且内部含有孔道结构，使之具有比普通微球更大的负载能力，更快的扩散速度及具有特殊尺寸效应。在生物医药、有机废水处理、物质提纯、化工催化、物质缓释释放等领域具有广泛的应用。

多孔微球材料主要包括有机多孔微球材料和无机多孔微球材料，相比于无机多孔材料（石墨、活性炭等），有机多孔材料骨架密度更低、孔隙率更高、尺寸可调、可以在多种环境下使用，这是得有机多孔材料在发展速度上已经逐渐赶超无机多孔材料。目前有机多孔微球材料主要是聚合物多孔微球材料，大多数研究都集中于聚苯乙烯类、聚丙烯酸类较低热稳定性的聚合物。

随着化石能源的逐渐短缺，一些聚合物微球材料的原料必定会受到很大的影响，所以，越来越多的研究工作者们正在研究一种新的可替代原料。生物质资源作为一种绿色可再生资源，慢慢进入人们的视线，成为现在社会材料科学的研究重点。海藻酸钠作为天然的一种多糖，具有良的好生物相容性、可生物降解、无毒、廉价、可再生等优点被人们所关注。目前利用海藻酸钠制备的微球具有强亲水性、良好的生物相容性和生物降解性，更重要的是它还具有无毒、pH值敏感和制备条件温和等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，该方法以海藻酸钠为原料，与聚乙烯醇混合后加到硼砂中形成混合微球，微球在氯化钙溶液浸泡后，利用聚乙烯醇与硼砂形成的凝胶在常温下呈凝胶态，在高温下呈液态的特点，对浸泡后的微球加热可得到海藻酸钙微球。上述特点还可以达到调控多孔海藻酸钙微球孔径的目的，从而改变多孔海藻酸钙微球的比表面积，影响并改善其吸附效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，所述方法包括以下过程：

1）将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有1-5%海藻酸钠、0.1-2%聚乙烯醇的混合液；

2）将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；

3）将取出的微球加入到2-5%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；

4）将上述互穿结构微球在60-90℃加热10-20分钟。

所述的一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，所述聚乙烯醇的分子量至少为17-22万，醇解度88%以上。

所述的一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，所述在2）步骤中硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球一旦形成即刻从硼砂溶液中取出。

所述的一种具有多孔结构的海藻酸钙微球的制备方法，所述在3）步骤中，由2）步骤形成的微球在氯化钙水溶液中至少反应60分钟。

本发明的优点与效果是：

本发明工艺简单，操作条件易控制，原料是具有良的好生物相容性、可生物降解、无毒、廉价的生物质资源海藻酸钠。利用聚乙烯醇与硼砂形成的凝胶在常温下呈凝胶态，在高温下呈液态的特点，可简单的制备出具有多孔结构的海藻酸钙微球。制备的微球具有比表面积大、溶液中稳定、生物相容性好、负载能力强等特点，适用于化工，农业，生物，医学领域的应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

本发明所公开的是一种具有核壳结构的海藻酸钙微球的制备方法，主要通过以下步骤实现的：1）将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有1-5%海藻酸钠、0.1-2%聚乙烯醇的混合液；2）将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；3）将取出的微球加入到2-5%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；4）将上述互穿结构微球在60-90℃加热10-20分钟可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。

实例1：

首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有5%海藻酸钠、2%聚乙烯醇的混合液；然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到4%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；最后将上述互穿结构微球在80℃加热20分钟，即可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。

实例2：

首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有4%海藻酸钠、2%聚乙烯醇的混合液；然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到5%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；最后将上述互穿结构微球在90℃加热15分钟，即可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。

实例3：

首先将海藻酸钠和聚乙烯醇搅拌溶解，得到含有3%海藻酸钠、1.5%聚乙烯醇的混合液；然后将该混合液逐滴滴入到含有2%硼砂的水溶液中，可以制得含有海藻酸钠的硼酸和聚乙烯醇的钠盐微球；接着将取出的微球加入到3%的氯化钙水溶液中，进而可以形成海藻酸钙和硼酸和聚乙烯醇的钠盐的互穿结构微球；最后将上述互穿结构微球在75℃加热10分钟，即可得到具有多孔结构的海藻酸钙微球。