[發明專利]可吸附水中砷的海綿狀吸附材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310574036.6
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103586004A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 王津南;孟穎;楊欣;王釔
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

1.可吸附水中砷的海綿狀吸附材料，其特征在于，所述海綿吸附材料以接枝多乙烯多胺的PVA海綿為基體，表面修飾鐵氫氧化物，其基本結構式如下：

所述的海綿狀吸附材料的比表面積為90-120m²/g；吸水率為8-10倍，式中m，n，x均表示聚合度，m、n=1或2，x=1600-1800。

2.根據權利要求1所述的可吸附水中砷的海綿狀吸附材料，其制備方法的步驟為：

（1）PVA海綿預處理；

（2）氯烷基化反應

將預處理后的海綿加入三頸燒瓶中，加入環氧氯丙烷、氫氧化鈉溶液，40-60℃水浴加熱2-8h，冷卻過濾，用乙醇和蒸餾水洗至中性，40-80℃真空干燥，得到氯烷基化海綿PVA-Cl；

（3）胺化反應

將PVA-Cl海綿加入到三頸燒瓶中，加入多乙烯多胺、氫氧化鈉溶液，60-80℃水浴加熱8-16h，用水洗滌產物至中性，40-80℃真空干燥，得到多乙烯多胺修飾的海綿PVA-N；

（4）負載鐵氫氧化物反應

將PVA-N海綿投加到三頸燒瓶中，加入硫酸亞鐵溶液，并緩慢滴加氫氧化鈉溶液調節pH值在3-12范圍內，然后再加入過氧化氫溶液；過程中不斷攪拌，室溫反應8-24h。用蒸餾水洗至中性，100-120℃真空干燥4-12h，得到成品PVA-N-FeOOH，即可用于吸附去除水中砷。

3.根據權利要求2所述的可吸附水中砷的海綿狀吸附材料制備方法，其特征在于，所述的步驟1PVA海綿預處理為將PVA海綿用有機溶劑在索氏抽提器中抽提2-8小時，然后用蒸餾水洗凈，40-80℃烘干備用。

4.根據權利要求2所述的可吸附水中砷的海綿狀吸附材料制備方法，其特征在于，所述步驟2中乙醇和蒸餾水的體積比為1：1。

5.根據權利要求2所述的可吸附水中砷的海綿狀吸附材料制備方法，其特征在于，所述步驟2中PVA海綿、環氧氯丙烷和氫氧化鈉溶液的比例為PVA海綿質量g：環氧氯丙烷體積ml：氫氧化鈉溶液ml=1：4-6：8；氫氧化鈉溶液摩爾濃度為6M。

6.根據權利要求2所述的可吸附水中砷的海綿狀吸附材料制備方法，其特征在于，所述步驟3中PVA-Cl海綿、多乙烯多胺和氫氧化鈉溶液的比例為：PVA-Cl海綿質量g：多乙烯多胺體積ml：氫氧化鈉溶液體積ml=1：3-5：10；氫氧化鈉溶液摩爾濃度為0.001M。

7.根據權利要求2所述的可吸附水中砷的海綿狀吸附材料制備方法，其特征在于，所述步驟4中PVA-N海綿、硫酸亞鐵和過氧化氫溶液的比例為：PVA-N海綿質量g：硫酸亞鐵溶液體積ml：過氧化氫溶液體積ml=1：10-20：1；硫酸亞鐵溶液摩爾濃度為0.15M,氫氧化鈉溶液摩爾濃度為6M，過氧化氫溶液摩爾濃度為10M。

8.根據權利要求3所述的可吸附水中砷的海綿狀吸附材料制備方法，其特征在于，所述的有機溶劑為乙醇或丙酮。

9.根據權利要求1所述的可吸附水中砷的海綿狀吸附材料用于吸附去除水中砷。