[發明專利]一種乙烯基三乙氧基硅烷改性多孔葡聚糖凝膠的制備

有效

• 申請號: 201610087746.X
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN105561940B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 李慧芝;李志英;許崇娟
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/40
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明涉及一種生物吸附劑的制備方法，屬于水處理技術領域，適于含油污水的除油凈化，特別涉及一種乙烯基三乙氧基硅烷改性多孔葡聚糖凝膠吸附劑的制備及應用技術。

背景技術

隨著我國工業化的飛速發展，對石油的需求量越來越大，油品的使用越來月廣泛，產生了大量的含有污水。含油廢水主要來源于石油工業的采油、煉油、貯油、運輸以及石油化工生產等過程，油品進入水體后，會在表層形成水膜，阻止氧氣溶入水體，從而導致水體缺氧、生物死亡、造成嚴重的環境污染。目前我國頒布的《中華人民共和國海洋環境保護法》等法規規定，含油廢水最高允許排放濃度為10 mg/L。所以，含油廢水的處理成為當下石油化工產業和環境保護等多個領域亟待解決的問題。吸附法是眾多處理工藝中的一種，近年來國內外許多學者對吸附法處理含油廢水的研究多集中在提高吸附劑的吸附效率，探究吸附劑的改性方法等。其吸附法具有工藝簡單，吸附率高，適用范圍廣，性質穩定等特點在污水處理中得到廣泛應用。用于含油廢水吸附的吸附劑有活性炭、膨脹石墨、改性膨潤土、改性粉煤灰、蛇紋石、凹凸棒石、沸石等。高賽男等研究了采油廢水生物處理法出水活性炭吸附試驗，（高賽男等.采油廢水生物處理法出水活性炭吸附試驗研究.環境科學與技術，2010-12,33(12): 56 – 65）；王淑釗等研究了膨脹石墨對含油廢水的吸附性能，（王淑釗等.膨脹石墨對含油廢水的吸附性能研究.科技創新導報.2012 (22):7-8）；舒明勇等研究了改性膨潤土處理乳化液廢水的試驗, 舒明勇等.改性膨潤土處理乳化液廢水的試驗研究.化學工程師，2012(8):34-38）；鄧慧等研究了粉煤灰去除含油廢水的應用，（鄧慧等我國利用粉煤灰去除含油廢水的應用研究.粉煤灰，2012(3): 10-14）；在申請號為201410456613.6 的專利中公開了一種二甲基二烯丙基氯化銨改性絲瓜絡吸附劑的制備，其對油的最大吸附容量為106.28 mg/g。

乙烯基三乙氧基硅烷，無色透明黏稠液體，易水解，優良的性能交聯劑，本品是一種雙官能團化合物，含乙烯基官能團和三乙氧基硅烷基官能團，乙烯基官能團具有優良的吸油性能，三乙氧基硅烷基具有良好的活性可以與多種基團結合，因此，乙烯基三乙氧基硅烷很容易與無機或有機固體物質相連接，使其具有優良的吸油性能，又不使乙烯基三乙氧基硅烷在水解而流失。同時，吸油后吸附劑容易回收處理，再使用。用乙烯基三乙氧基硅烷改性的材料具有很強的親油性，是很好的吸油材料。

葡聚糖凝膠是具有多孔性三度空間網狀結構的高分子化合物，屬于軟性凝膠，其微孔能吸入大量溶劑，比表面積大，葡聚糖含有親水性，還帶有豐富的配位基、很容易進行化學改性，是理想聚合物支持體。國內在1986年王啟超等（分析化學，1986，14（8），584~586）首次將巰基連接到葡聚糖上合成巰基葡聚糖凝膠用于金屬離子分離富集；在中國專利申請號為201410456887.5 的專利中公開了一種固載離子液體多孔葡聚糖凝膠吸附劑的制備方法，其對雙酚A的最大吸附容量為82.66 mg/g。葡聚糖凝膠是由葡萄糖發酵而制得的，屬于天然高分子，可以生物降解，來源豐富綠色環保，可反復使用。它即具有無機材料的機械性能好的優點，又具有有機材料的所有優點。本申請將葡聚糖凝膠在水中充分浸泡活化、冷凍干燥、獲得多孔葡聚糖凝膠，再采用乙烯基三乙氧基硅烷對其進行改性，使改性的葡聚糖凝膠具有親油性。天然高分子材料被利用作為吸附劑具有可再生、可降解、環保友好、廉價等優點，是重要的生物資源。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種乙烯基三乙氧基硅烷改性多孔葡聚糖凝膠吸附劑的制備方法，主要使獲取的乙烯基三乙氧基硅烷改性多孔葡聚糖凝膠吸附劑在廢水中對油脂的吸附的應用。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種乙烯基三乙氧基硅烷改性多孔葡聚糖凝膠吸附劑的制備方法，其特征在于該方法具有以下工藝步驟：

（1）多孔葡聚糖凝膠制備：在反應器中，將葡聚糖凝膠用蒸餾水浸泡24h，用蒸餾水充分洗滌至中性，過濾，置于-20℃迅速冷凍2~3h，取出后放入冷凍干燥箱內，冷凍干燥18 h以上，得到多孔葡聚糖凝膠；

（2）乙烯基三乙氧基硅烷改性多孔葡聚糖凝膠的制備：在反應器中，按如下組成質量百分比加入，無水乙醇：73~82%，乙烯基三乙氧基硅烷：8~14%，攪拌溶解，再加入多孔葡聚糖凝膠：8~14%，各組分之和為百分之百，于70±2℃恒溫、攪拌、回流反應4~6h，取出冷卻，固液分離，分離后的固體用乙醇洗滌，干燥，得到乙烯基三乙氧基硅烷改性多孔葡聚糖凝膠。