[發明專利]一種廢水處理用超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽微球及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610144489.9
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105669986B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 馮宗財;汪德鳳;宋秀美;何大民
• 申請（專利權）人: 嶺南師范學院;湛江嘉力手套制品有限公司
• 主分類號: C08G81/00
• 分類號: C08G81/00;C08G69/26;C08G69/28;C08J3/24;C08J3/16;C08L87/00;B01J20/26;B01J20/28;C02F1/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 張月光;林偉斌

本發明提供了一種超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽，所述超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽采用超支化聚酰胺、殼聚糖和鹵代烷反應獲得；所述超支化聚酰胺為均苯三甲酰氯和乙二胺為原料，采用溶液聚合的方法制備；所述鹵代烷包括碘甲烷、碘乙烷、溴甲烷或溴乙烷。根據本發明提供的季銨鹽制備得到的微球應用于甲基橙廢水的處理中，最終的染料去除率可達99.67%，并可再生，且制備過程簡單，無污染。

技術領域

本發明屬于殼聚糖改性制備技術領域，更具體地，涉及一種廢水處理用超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽微球及其制備方法和應用。

背景技術

目前，我國水環境污染不斷加劇，形勢非常嚴峻；地表水進入富營養化階段，飲用水安全受到威脅，水體污染和水源危機已經成為關系到國計民生的重要問題。隨著人們環保意識的增強，以及我國可持續性發展戰略的實施，以水污染防治為重點，加強工業污水和城市生活污水治理的工作已經引起各級政府的高度重視，并出臺了相關政策。

環境污染主要是大氣污染和水污染等，其中水污染防治的重要措施之一是污水處理。污水處理的方法有很多，通常有生化法、離子交換法、吸附法、化學氧化法、電滲析法和絮凝沉降法等，而應用最廣、成本最低和最常用的處理方法仍是絮凝沉降法。在水處理中常用的無機絮凝劑，通常是鐵鹽和鋁鹽，但這類絮凝劑存在效力低，用量大，易造成二次污染等不足，如鐵系無機絮凝劑的殘留直接惡化了水質；老年癡呆與現在廣泛使用的含鋁無機絮凝劑有一定關聯；而有機高分子絮凝劑的單體（丙烯酰胺）是直接致癌、致畸和致突變劑，并具有較強的神經毒性，其在聚合過程中的殘留是一個令人十分擔憂的問題。此外，聚丙烯酰胺在自然環境中很難被微生物降解，這對人類形成了長期甚至永久的潛在危害。

鑒于目前絮凝劑存在的問題，研究開發具有高絮凝性能、安全、無毒和不造成二次污染的絮凝劑無疑已經成為迫切而有意義的工作。

發明內容

本發明根據目前殼聚糖改性技術中的不足，提供了一種廢水處理用超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽微球。

本發明還提供上述微球的制備方法和應用。

本發明的技術目的通過以下技術方案實現：

本發明提供了一種超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽，所述超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽采用超支化聚酰胺、殼聚糖和鹵代烷反應獲得；

所述超支化聚酰胺采用均苯三甲酰氯和乙二胺為原料，采用溶液聚合的方法制備；所述鹵代烷包括碘甲烷、碘乙烷、溴甲烷或溴乙烷。

更進一步地，所述超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽指采用鹵代烷將超支化聚酰胺分子外圍胺基季胺化，利用季胺化超支化聚酰胺分子外圍的羧基與殼聚糖中的活性基團胺基或羥基反應得到超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽。

本發明所述超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽具體采用如下制備方法獲得：

S1.將殼聚糖加入N,N-二甲基乙酰胺溶液中，攪拌溶脹；

S2.將均苯三甲酰氯和氯化鋰溶于N,N-二甲基乙酰胺中，然后加入吡啶和乙二胺反應10~16h；

S3.室溫下，將S1中溶脹后所得殼聚糖溶液加入S2中所得混合溶液中，反應20~30h；

S4.將S3中所得產物加入過量碘甲烷，反應20~30h，過濾，洗滌、干燥后即得所述超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽。

優選地，所述殼聚糖與均苯三甲酰氯的添加質量比為1：（1~3）；

所述S2中均苯三甲酰氯和乙二胺反應摩爾比為（1~3）:1。

本發明同時提供了一種廢水處理用超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽微球的制備方法，包括如下步驟：

S1.用醋酸水溶液溶解所述的超支化聚酰胺改性殼聚糖季銨鹽，制備成分散液；