[發(fā)明專利]一種吸附重金屬離子的復(fù)合水凝膠及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410540016.1
• 申請(qǐng)日: 2014-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104226281A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 東為富;李魯中;陳明清;馬丕明;李開(kāi)武;黃玉豪;金劍秋;胡硯磊;傅夢(mèng)婕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 無(wú)錫華源專利事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶漢欽

1.一種吸附重金屬離子的復(fù)合水凝膠，包含聚乙烯醇、殼聚糖、改性氧化石墨烯、海藻酸鈉，其特征在于所述改性氧化石墨為多巴胺修飾的改性氧化石墨烯、四氧化三鐵修飾的改性氧化石墨烯中的一種或多種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合水凝膠，其特征在于所含組分及各組分的重量份數(shù)為聚乙烯醇5～95份，殼聚糖5～95份，改性氧化石墨烯0.1～20份，海藻酸鈉2～6份；其中，聚乙烯醇和殼聚糖的重量比為5:95～95:5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合水凝膠，其特征在于所述多巴胺修飾的改性氧化石墨烯的制備方法為：以石墨為原料利用Hummer’s法制備得到氧化石墨烯，將氧化石墨加入去離子水中超聲剝離20～30min得到氧化石墨烯水溶液，將氧化石墨烯水溶液和多巴胺水溶液混合，在pH＝7.0～8.0，20～60℃下靜止反應(yīng)6～8h后溶液由棕褐色變成黑色，制備了多巴胺修飾的改性氧化石墨烯。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合水凝膠，其特征在于所述氧化石墨烯水溶液和多巴胺水溶液中氧化石墨烯和多巴胺的重量比為1:2～2:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合水凝膠，其特征在于所述四氧化三鐵修飾改性氧化石墨烯的制備方法為：以石墨為原料利用Hummer’s法制備得到氧化石墨烯，將氧化石墨加入去離子水中超聲剝離20～30min得到氧化石墨烯水溶液，隨后在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，向氧化石墨烯水溶液中加入七水合硫酸亞鐵和六水合三氯化鐵混合均勻后，加入濃度為1～3mol/L的氫氧化鈉溶液，將pH控制在8～9，攪拌1～4小時(shí)后，用磁鐵將其分離，并用超純水和無(wú)水乙醇交替洗滌3～5遍，制備了四氧化三鐵修飾的改性氧化石墨烯。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合水凝膠，其特征在于所述七水合硫酸亞鐵和六水合三氯化鐵的重量比為1:1～1:2，所述氧化石墨烯的用量與七水合硫酸亞鐵和六水合三氯化鐵總重量的比值為1:10～1:20。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合水凝膠，其特征在于所述殼聚糖為水溶性或非水溶性殼聚糖。

8.一種權(quán)利要求1所述的復(fù)合水凝膠的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將聚乙烯醇5～95份、海藻酸鈉2～6份、去離子水50～60份加入三口燒瓶中，并在沸水浴中加熱，機(jī)械攪拌1～4h使其完全混合均勻；

(2)將步驟(1)所得混合液在60～100℃的水浴中加熱，同時(shí)加入殼聚糖5～95份，并機(jī)械攪拌2～10h使混合液混合均勻；

(3)將步驟(2)所得混合液冷卻至室溫后，向混合液中加入含0.1～5份改性氧化石墨烯的改性氧化石墨烯水溶液，超聲分散0.2～2h，再機(jī)械攪拌0.2～2h使改性氧化石墨烯分散均勻；

(4)采用注射器將步驟(3)制備好的混合液滴入3％氯化鈣-硼酸飽和溶液中進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，制備成粒徑大小為0.5～10mm球形顆粒水凝膠，并在上述飽和溶液中浸泡12～36h，最后用去離子水沖洗2～6次，制得所述吸附重金屬離子的復(fù)合水凝膠。

9.一種權(quán)利要求1所述的復(fù)合水凝膠的應(yīng)用，其特征在于用于工業(yè)重金屬污水處理，對(duì)重金屬離子的吸附容量大、性能穩(wěn)定、再生重復(fù)利用性好。