基于两阶段pH调控策略的乳清大豆蛋白泡沫分离法高效选择性分离混合阴阳离子染料

本文创新性地利用农业副产品豆粕提取的乳清大豆蛋白（WSP）作为绿色发泡剂/捕集剂，通过两阶段pH调控策略（pH 3优先分离阴离子染料刚果红（CR），pH 9后续分离阳离子染料孔雀石绿（MG）），实现了混合染料废水的高效选择性分离（去除率均＞97%）。该研究为开发可再生分离剂、解决复杂染料废水处理难题提供了新思路。

　　

^?亮点

• 从豆粕（SBM）农业废料中成功提取乳清大豆蛋白（WSP）

• WSP展现出优异的表面活性和稳固的界面膜形成能力

• 阐明了WSP与染料（CR/MG）间的多重相互作用机制

• 开发了创新的两阶段pH调控泡沫分离策略

• 在混合染料体系中实现CR（97.1%）和MG（97.9%）的高效选择性分离

^?材料

刚果红（CR）和孔雀石绿（MG）分别购自北京索莱宝科技有限公司（中国北京）和天津登峰化学试剂厂（中国天津）。脱脂低变性豆粕购自沂蒙山特产中心（山东中国），并于4°C密封储存直至使用。除非另有说明，所有其他化学试剂均为分析纯。

WSP浓度

图2A显示，最大泡沫高度（发泡能力）和泡沫半衰期（泡沫稳定性）均随WSP浓度升高而增加。这表明较高浓度的WSP能同时增强泡沫生成能力和泡沫体系稳定性，该趋势与常规表面活性剂的观察结果一致。图2B将泡沫半衰期与最大泡沫高度进行关联，显示出强烈的正线性关系。

结论

本研究开创了一种可持续资源利用的有效策略，为废水净化提供了新途径。我们成功从豆粕（一种农业工业废料）中分离出高效天然蛋白——大豆乳清蛋白（WSP），并将其应用于混合阴阳离子染料的泡沫分离。WSP被证明具有显著的表面活性和形成稳固界面膜的能力，从而显著增强了发泡能力和稳定性。