[發明專利]多功能復合吸附劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110258143.9
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102350324A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 陳安偉;曾光明;陳桂秋;胡新將;官嵩;尚翠;鄒正軍
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;B01J20/28;B01J23/745;C02F1/28;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/20;C02F101/22;C02F101/34;C02F101/36
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;楊斌

1.一種多功能復合吸附劑，其特征在于，所述多功能復合吸附劑是以交聯殼聚糖為基體，所述交聯殼聚糖是由重金屬離子印跡殼聚糖經交聯劑交聯后形成，所述交聯殼聚糖基體中填充有納米Fe₃O₄和納米TiO₂，所述多功能復合吸附劑的表面經硫脲改性形成有大量的自由氨基。

2.根據權利要求1所述的多功能復合吸附劑，其特征在于：所述重金屬離子為銅離子、鋅離子、鉛離子、鎘離子或銀離子。

3.一種如權利要求1或2所述的多功能復合吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)光催化負載：將殼聚糖粉末加入到乙酸溶液中，分散溶解，同時加入納米TiO₂粉末和納米Fe₃O₄粉末，攪拌均勻形成混合液；所述的殼聚糖、納米TiO₂和納米Fe₃O₄的質量比控制在5∶(0.5～2.0)∶(1.0～2.5)；

(2)離子印跡：向所述混合液中添加重金屬離子溶液，使所述重金屬離子與混合液中殼聚糖的質量比滿足(1～10)∶100，在50℃～80℃的水浴中攪拌，使重金屬離子與其中的殼聚糖充分反應，形成配合物；

(3)交聯：向含有所述配合物的混合液中加入交聯劑溶液，攪拌至溶膠析出，搗碎溶膠，調節混合液的pH值為8～10，在50℃～80℃的水浴中充分攪拌直至反應完全；

(4)改性接枝：往上述交聯后的反應液中加入環氧氯丙烷和含硫脲的丙酮溶液，在50℃～80℃的水浴中繼續攪拌直至反應完全；所述環氧氯丙烷的添加量按每克殼聚糖添加0.6ml～1.2ml計，所述硫脲的添加量為殼聚糖質量的1.6～2.0倍；

(5)解吸再生：對上述改性接枝后得到的反應產物進行清洗，再進行振蕩解吸，然后用堿性溶液再生，最后經后續處理制得多功能復合吸附劑。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述離子印跡步驟中，所述重金屬離子溶液為硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液、硝酸鉛溶液、硝酸鎘溶液或硝酸銀溶液。

5.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述交聯步驟中，所述交聯劑為質量濃度為50％的戊二醛溶液，所述戊二醛溶液按每克殼聚糖添加0.2ml～0.4ml計。

6.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述解吸再生步驟中，所述振蕩解吸用的解吸劑為鹽酸、硝酸或質量分數為0.05％～0.1％的乙二胺四乙酸。

7.一種如權利要求1或2所述的多功能復合吸附劑或如權利要求4～7中任一項所述的制備方法制得的多功能復合吸附劑的應用，其特征在于：利用所述多功能復合吸附劑選擇性分離重金屬和/或降解有機污染物。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，利用所述多功能復合吸附劑凈化處理含重金屬鎘和2，4-二氯酚的復合廢水，包括以下步驟：將所述多功能復合吸附劑添加到含重金屬鎘和2，4-二氯酚的復合廢水中，所述復合廢水中鎘的初始濃度控制在250mg/L以下，2，4-二氯酚的初始濃度控制在20mg/L以下，每升復合廢水中所述多功能復合吸附劑的添加量為0.05g～1.0g，調節所述復合廢水的pH值至6～8，常溫下振蕩處理3h以上，完成對復合廢水的凈化處理。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于：所述復合廢水中，鎘的初始濃度為100mg/L～250mg/L，2，4-二氯酚的初始濃度為10mg/L～20mg/L；所述振蕩處理的時間為3h～6h，振蕩處理時的轉速為100r/min～150r/min。