pH敏感微球的制备及其控制释放性能

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矿山开采过程产生的酸性废水严重危害生态环境和人类的健康。目前主要采用中和法和沉降法处理,但是由于处理量大,产生的沉淀多,会形成二次污染等。本文采用pH敏感的聚合物材料包载磷酸氢二钾制备微球,通过对环境pH的响应,控制碱性磷酸氢二钾的释放速率,从而调节废水的pH值。以Eudragit E100(EPO)为载体材料,采用喷雾干燥法制备包载磷酸氢二钾的EPO微球。通过单因素实验,考察了进样液温度、进样浓度等对微球粒径和形貌的影响,确定优化配方组成和制备工艺如下:EPO/磷酸氢二钾质量比为35:65,进样速度为5mL/min,进样温度为120℃,进样液浓度为3%。微球平均粒径为30m,颗粒分布系数0.35。研究了微球的释放性能,微球投样浓度为0.053mg/mL时,在初始pH=3的溶液中,微球前2h释放量达80%,在pH=3及pH=7条件下释放差异不大,表明微球pH敏感性较差。针对EPO微球pH敏感性较差的问题,载体材料中添加硬脂酸镁,以喷雾干燥法制备了EPO/硬脂酸镁缓释微球,探讨了硬脂酸镁加入量对微球的粒径大小、外观形貌和释放速率的影响,确定EPO/硬脂酸镁质量比为35:65。平均粒径大小35m,分布系数0.21,微球表面孔隙大小100nm,孔隙分布系数0.13。在初始pH=3的溶液中,微球前2h释放量为60%,此时使pH值提高到5,而在pH=7下释放率仅有16%,因此具有良好的pH敏感性。考察微球对酸性水pH控制效果,在模拟流动水释放过程中,使pH=3的水pH值在1h后达6.8,在12h内pH维持在5。因此,EPO/硬脂酸镁缓释微球可以有效调节酸性水的pH值。
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