一種利用蠶絲深度凈水的方法技術

本發明專利技術公開了一種利用蠶絲深度凈水的方法，其具體步驟如下：S1、制備蠶絲溶液，經冷凍干燥后制得蠶絲固體粉末；S2、將蠶絲固體粉末加入污水中，混合均勻，使蠶絲終濃度大于4％w/w；S3、將辣根過氧化氫酶和過氧化氫加入步驟S2所得的溶液中，混合均勻,終致形成透明狀凝膠；S4、隨著S3中的透明凝膠逐漸收縮，擠出凝膠中的水分，得到白色的凝膠，擠出的水即為凈化后的水。本發明專利技術的凈水方法能夠無選擇性地祛除水中各種污染物，具有高效、穩定的優點。

Method for utilizing silk to clean water in depth

The invention discloses a method for using silk net water depth, the specific steps are as follows: S1, preparation of silk solution, and through freeze drying of silk, silk powder; S2 solid powder added in sewage, mixing, the final concentration of silk is greater than 4%w/w; S3, horseradish peroxidase and the solution hydrogen peroxide obtained in the step S2, mixed evenly, finally form a transparent gel; S4, with transparent gel in S3 shrink extrusion in the gel water, white gel, out of the water is purified water. The water purification method of the invention can eliminate various pollutants in water without selectivity, and has the advantages of high efficiency and stability.

【技術實現步驟摘要】
一種利用蠶絲深度凈水的方法
本專利技術涉及凈水
，具體涉及一種利用蠶絲深度凈水的方法。
技術介紹
水污染一直是一個世界性的問題，每年有數百萬人死于其引發的疾病。無論是在發達國家還是發展中國家，越來越多種類的污染物正在進入水資源之中，讓污水處理變得越來越棘手。目前最常用的凈水手段有吸附法、聚沉法、過濾法等，然而它們有一個共同的缺點即選擇性強：一種凈水劑通常只能處理特定種類或特定尺寸大小的污染物，使得凈水的過程變得繁瑣費時。因此人們迫切地需要一種更加高效、穩定的凈水方法。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有凈水技術存在的選擇性強的缺點，提供一種高效、穩定的凈水方法。為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種利用蠶絲深度凈水的方法，其具體步驟如下：S1、制備蠶絲溶液，經冷凍干燥后制得蠶絲固體粉末；S2、將蠶絲固體粉末加入污水中，混合均勻，使蠶絲終濃度大于4％w/w；S3、將辣根過氧化氫酶和過氧化氫加入步驟S2所得的溶液中，混合均勻,終致形成透明狀凝膠；S4、隨著S3中的透明凝膠逐漸收縮，擠出凝膠中的水分，得到白色的凝膠，擠出的水即為凈化后的水。優選地，步驟S1中所述的蠶絲固體粉末的制備方法為：S11、將蠶繭剪碎，置于5％的NaHCO3溶液中煮沸，并用玻璃棒攪拌30min，該步驟重復兩次；S12、用60℃去離子水洗滌步驟S11中所得蠶絲20min，重復三次；S13、將步驟S12中所得蠶絲置于60℃烘箱中烘干；S14、將步驟S13中所得蠶絲溶于9.3M的LiBr溶液中，于60℃溶解4h；S15、用去離子水透析步驟S14中所得蠶絲溶液兩天，每2小時換一次水；S16、將步驟S15中所得蠶絲溶液冷凍干燥，得到蠶絲固體粉末。優選地，步驟S3中所述的辣根過氧化物酶的終溶度大于10U/ml，過氧化氫的終溶度為3.5mM。采用上述技術方案后，本專利技術與
技術介紹
相比，具有如下優點：1、實現無選擇性凈化。現有的利用凝膠凈水的方法，采用的是先成膠后凈水的方法，成膠的方式包括調節PH、溫度、加入表面活性劑或其他極性溶劑(如乙醇)，以促進蛋白聚集、結晶，屬于物理成膠，采用這種成膠方式獲得的凝膠后，再用凝膠去吸附或者聚沉污染物，這種方法具有較強的選擇性，它需要污染物和凝膠的材料之間有一定相互作用，即該凝膠可以吸附污染物，或者該凝膠會誘導污染物聚集，導致只能選擇性的去除某些種類或者某些尺寸的污染物，因此通常需要結合其他的方法、多步驟去除水中各種污染物。而本專利技術所述的凈水方法具有邊成膠邊凈水的特點，首先利用蠶絲的化學凝膠過程，先在水中形成透明的網絡結構，該網絡結構就像一張漁網將整個體系網在其中，接著蠶絲中含有的絲素蛋白開始進行物理凝膠，該網絡結構緩慢收縮，最終將污染物都包裹其中，形成白色凝膠，并擠出干凈的水分，通過化學凝膠和物理凝膠結合，兩步成膠，從而實現無選擇性的將水中一切污染物全部祛除的目的，不受水中污染物種類和尺寸的限制。其具體原理為：采用辣根過氧化物酶作為催化劑，催化過氧化氫氧化蠶絲中所含的絲素蛋白的酪氨酸，被氧化的酪氨酸之間會形成一種化學鍵——二酪氨酸鍵，這些化學鍵會將絲素蛋白分子鏈鏈接在一起，形成網絡，達到化學成膠。2、高效、穩定。本專利技術所述的凈水方法具有高效、穩定的優點，對各種常見污染物祛除率均在99％以上，可同時祛除病原體、染料、重金屬離子、抗生素、農藥等污染物，克服了現有技術需要多步驟、多方法結合凈水的缺點。附圖說明圖1除染料實驗結果圖2除病原體實驗結果具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。實施例1利用蠶絲深度凈水的具體操作一種利用蠶絲深度凈水的方法，其具體步驟如下：S1、制備蠶絲溶液，經冷凍干燥后制得蠶絲固體粉末；S2、將蠶絲固體粉末加入污水中，混合均勻，使蠶絲終濃度等于6％w/w；S3、將辣根過氧化氫酶和過氧化氫加入步驟S2所得的溶液中，使辣根過氧化物酶的終溶度等于15U/ml，過氧化氫的終溶度為3.5mM，混合均勻,終致形成透明狀凝膠；S4、隨著S3中的透明凝膠逐漸收縮，擠出凝膠中的水分，得到白色的凝膠，擠出的水即為凈化后的水。優選地，步驟S1中所述的蠶絲固體粉末的制備方法為：S11、將蠶繭剪碎，置于5％的NaHCO3溶液中煮沸，并用玻璃棒攪拌30min，該步驟重復兩次；S12、用60℃去離子水洗滌步驟S11中所得蠶絲20min，重復三次；S13、將步驟S12中所得蠶絲置于60℃烘箱中烘干；S14、將步驟S13中所得蠶絲溶于9.3M的LiBr溶液中，于60℃溶解4h；S15、用去離子水透析步驟S14中所得蠶絲溶液兩天，每2小時換一次水；S16、將步驟S15中所得蠶絲溶液冷凍干燥，得到蠶絲固體粉末。實施例2除染料實驗使用實施例1所述凈水方法凈化含有染料的污水，實驗結果如圖1所示。從圖1a中可以看出，利用本專利技術所述的凈水方法可以高效去除各種染料，包括羅丹明B(RhB)、羅丹明6G(R6G)、亞甲基藍(MB)、剛果紅(CR)、曙紅Y(EY)、亮綠(BG)，除去率均在99％以上，且染料分子的粒徑通常小于5nm。從圖1b中可以看出，在高度污染的情況下(3.2mg/ml)，該方法依然可以實現對染料的高效祛除，除去率也在99％以上。實施例3除病原體實驗使用實施例1所述的凈水方法進行除病原體實驗，實驗中，我們使用尺寸較小的病原體——病毒作為污染物，得到結果如圖2所示。圖2a是處理前溶液的電鏡圖，圖2b是處理后水溶液的電鏡圖，比較兩圖發現，利用本專利技術所述的凈水方法可以有效祛除水中的微小病原體污染物如病毒，說明該方法可祛除污水中大小為納米級別的病毒。實施例4其他常見污染物祛除實驗使用實施例1所述的凈水方法祛除污染后的水，并檢測水中各種常見污染物實驗前后的溶度，從而得到各種污染物對應的祛除率，結果如表1所示。表1利用蠶絲深度凈水方法祛除水中各種污染物的祛除率從表1中發現，使用本專利技術所述的凈水方法可以高效祛除很多常見的污染物，如重金屬離子、抗生素、農藥等，祛除率均高于99％，其中，金屬離子的大小通常小于1nm，說明該方法對于水中污染物的種類選擇性不高，可同時祛除多種常見污染物，且效果穩定。以上所述，僅為本專利技術較佳的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本專利技術揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。因此，本專利技術的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用蠶絲深度凈水的方法，其特征在于：其具體步驟如下：S1、制備蠶絲溶液，經冷凍干燥后制得蠶絲固體粉末；S2、將蠶絲固體粉末加入污水中，混合均勻，使蠶絲終濃度大于4％w/w；S3、將辣根過氧化氫酶和過氧化氫加入步驟S2所得的溶液中，混合均勻,終致形成透明狀凝膠；S4、隨著S3中的透明凝膠逐漸收縮，擠出凝膠中的水分，得到白色的凝膠，擠出的水即為凈化后的水。

【技術特征摘要】
1.一種利用蠶絲深度凈水的方法，其特征在于：其具體步驟如下：S1、制備蠶絲溶液，經冷凍干燥后制得蠶絲固體粉末；S2、將蠶絲固體粉末加入污水中，混合均勻，使蠶絲終濃度大于4％w/w；S3、將辣根過氧化氫酶和過氧化氫加入步驟S2所得的溶液中，混合均勻,終致形成透明狀凝膠；S4、隨著S3中的透明凝膠逐漸收縮，擠出凝膠中的水分，得到白色的凝膠，擠出的水即為凈化后的水。2.根據權利要求1所述的一種利用蠶絲深度凈水的方法，其特征在于：步驟S1中所述的蠶絲固體粉末的制備方法為：S11、將蠶繭剪碎，置于5％的NaHCO3溶液中煮沸，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳政維，劉向陽，林友輝，
申請(專利權)人：廈門大學，
類型：發明
國別省市：福建,35