[發(fā)明專利]一種新型除鉛劑的制備方法

有效

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• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103041791A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 程愛華;趙曉光;馮利凡
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

技術領域

本發(fā)明涉及一種新型殼聚糖基螯合吸附劑，具體涉及一種新型除鉛劑的制備方法。

背景技術

鉛與汞、鎘、鉻和砷并稱為重金屬中“五毒”，對生態(tài)環(huán)境及人類健康危害嚴重。由于鉛離子在自然界中只能轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移、稀釋，不能被生物降解，因此各國均將鉛列為水中優(yōu)先控制的污染物。鉛及其化合物能通過食物鏈進入人體并可以在肝臟及腎臟中累積，導致血紅蛋白合成障礙而出現(xiàn)貧血，從而對人體健康產(chǎn)生長遠的不良影響，此外，人體攝入過多的鉛會危害神經(jīng)、心臟和呼吸系統(tǒng)，導致不同程度的鉛中毒，且兒童發(fā)生鉛中毒的機會遠遠超過成年人。

目前，處理含鉛廢水的方法主要有化學沉淀法、電解法、液膜分離法、吸附法以及其它綜合處理法。這些方法針對不同特點的重金屬廢水，取得了一定的成果，但同時也存在一些不足之處：例如采用最常用的化學沉淀法，會產(chǎn)生大量的污泥，不易處理，容易造成二次污染，且化學沉淀法具有占地面積大、處理量小、選擇性差等缺點；電解法耗電量大，處理廢水量小；采用液膜技術難度大，用于制備乳化液膜的表面活性劑品種少、性能差且破乳技術不過關；吸附法是一種有效的處理重金屬污染的方法，與其它方法相比吸附法處理含鉛廢水具有操作簡單，處理條件寬松，處理效果好，無二次污染等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景。活性炭、離子交換樹脂、離子交換纖維等吸附劑固然有良好的處理效果，但其經(jīng)濟運行成本較高，難以大規(guī)模應用。螯合沉淀法利用高分子重金屬螯合劑（也叫捕集劑）與水中多種重金屬離子發(fā)生螯合反應，生成不溶于水的絮狀重金屬絡合物沉淀，從而去除廢水中的重金屬離子。螯合劑一般為水溶性液體，儲運困難，且螯合劑與重金屬離子生成的絮體通常要投加絮凝劑進行沉淀分離，增加了工藝難度和運行費用，限制了適用范圍。因此，尋求各種具有特殊或優(yōu)異性能如具有特殊選擇性、重復利用率高、成本低廉、制備簡單和去除效率高的凈水材料，是該領域最引人注目的研究熱點之一。

殼聚糖(CS)是一種儲量極為豐富的天然高分子化合物，它無毒、無味、耐酸堿，具有優(yōu)良的生物親和性，可由生物合成也可由生物降解，是一種高科技綠色新材料，分子內(nèi)的氨基、羥基使其具有優(yōu)良的螯合、吸附、架橋作用，從而在水處理中可以作為陽離子型絮凝劑、助凝劑、重金屬的螯合劑、有機物的吸附劑等。但是，殼聚糖存在吸附容量小、不易分離和選擇性不強等缺點，在某種程度上限制了它的推廣應用。因此，對殼聚糖進行改性是殼聚糖化學研究中最具潛力的領域之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型除鉛劑的制備方法，目的在于提供一種耐酸堿、吸附性能好，便于分離，對鉛離子具有選擇性吸附的新型殼聚糖基鉛離子螯合吸附劑。

本發(fā)明目的通過以下技術方案得以實現(xiàn)。

一種新型除鉛劑的制備方法，其特征在于，該方法包括：

用鉛離子對殼聚糖進行印跡，印跡后用戊二醛交聯(lián)成型，將納米Fe₃O₄顆粒用戊二醛交聯(lián)制得磁性交聯(lián)印跡殼聚糖，最后用硫脲改性，制得成品。

所述方法進一步包括：

（1）用殼聚糖對鉛離子進行吸附，在室溫下機械攪拌12h完成后水洗至中性，用硝酸解吸1-24h，水洗至洗滌液中無Pb²⁺檢出，堿化1-24h，然后用無水乙醇、無水乙醚依次洗滌，室溫下真空干燥。制得鉛離子印跡殼聚糖。

（2）將鉛離子印跡殼聚糖加入2%的乙酸溶液中溶解，再按質(zhì)量比1:2加入50%的戊二醛作為交聯(lián)劑，在室溫下機械攪拌2h，制得交聯(lián)印跡殼聚糖。

（3）將Fe²⁺與Fe³⁺的按質(zhì)量比1:2混合，加入NH₃·H₂O溶液作為沉淀劑，同時劇烈攪拌，維持pH值為10，于80℃下反應30min，高速離心獲得納米Fe₃O₄顆粒，固相經(jīng)水洗至中性后再用乙醇洗滌，真空干燥即得。

（4）將交聯(lián)印跡殼聚糖溶于質(zhì)量分數(shù)為3%的醋酸中，加入納米Fe₃O₄顆粒，超聲分散30min，再加入質(zhì)量分數(shù)為50%的戊二醛水溶液，制成水相；環(huán)己烷和正己醇按體積比為11:6混合，制成油相；油水相以體積比17:4混合，室溫下劇烈攪拌，制成反相懸浮分散體系；經(jīng)戊二醛交聯(lián)固化24h，過濾分離，水洗至中性，真空干燥即得磁性交聯(lián)印跡殼聚糖。