[發明專利]一種網狀季胺基陰離子吸附劑

在審

• 申請號: 201611038557.X
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN108079960A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 韓會義
• 申請（專利權）人: 韓會義
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/16
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一種網狀季胺基陰離子吸附劑，以絲瓜絡為原料，發明并采用醚化?接枝技術制備出季胺基陰離子交換吸附劑，絲瓜絡經過醚化?接枝改性，其氮含量從0.6%增加到4.44%，改性后的產品已成功引入胺基基團陰離子交換吸附劑的最佳吸附pH為3～10，陰離子交換吸附劑對NO3?的吸附是單層吸附和多層吸附同時進行的陰離子交換吸附劑對NO3?具有較高的選擇性，其在湖水脫氮方面具有良好的應用前景吸附后的產品可以用0.1mol/L的HCl溶液再生，至少可以循環使用5次。

技術領域

本發明涉及一種吸附劑，尤其涉及一種網狀季胺基陰離子吸附劑。

背景技術

富營養化是當今世界面臨的嚴峻的水污染問題之一，導致江、河和湖庫水環境質量日益惡化，水生生態系統受到嚴重破壞。目前，用于脫氮處理的工藝技術主要有:反滲透法、電滲法、化學還原法、生物脫氮法和吸附法等。反滲透法和化學還原法處理成本較高；生物脫氮法易受進水水質影響，且運行管理復雜；吸附脫氮法則設備簡單、運行穩定、投資少，因而受到廣泛關注。

絲瓜絡的主要成分有纖維素、半纖維素和木質素，其纖維素含量可達65%。絲瓜絡作為天然網狀生物質材料，具有獨特的多孔性物理結構和優良的機械強度，利用這一特點可制成多孔狀功能性纖維材料，其作為吸附柱填料不易堵塞，而且易生物降解、再生效率高、回收利用方便、具有很好的應用前景。絲瓜絡具有既親水又親油的兩親性化學結構和獨特的空間物理結構，以其作為基體制備纖維材料具有較高的研究價值。

發明內容

本發明的目的是為了進行脫氮處理，設計了一種網狀季胺基陰離子吸附劑。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

網狀季胺基陰離子吸附劑的制備原料如下：環氧氯丙烷、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙二胺(EDA)、三乙胺、NaOH和KNO3(優級純)。

網狀季胺基陰離子吸附劑的制備預處理方法如下：將原料絲瓜絡浸入質量分數為10%的NaOH溶液中，浸泡12h后用純水清洗至中性，烘干干燥，制成1cm×1cm左右的小塊，備用。

網狀季胺基陰離子吸附劑的制備方法如下：取稱重的絲瓜絡、120mLN，N-二甲基甲酰胺及60mL環氧氯丙烷于三口燒瓶中，溫度控制在85℃，攪拌1h；加入8mL交聯劑，繼續反應1h，然后加入10mL胺化試劑進行接枝反應，反應2h后迅速倒出產品，并用蒸餾水清洗至水中無殘渣，置于烘箱中干燥，得到季胺基陰離子交換吸附劑。

所述的絲瓜絡經過醚化-接枝改性，其氮含量從0.6%增加到4.44%，改性后的產品已成功引入胺基基團，所述的陰離子交換吸附劑的最佳吸附pH為3～10。

本發明的有益效果是：

網狀季胺基陰離子吸附劑對NO3-的吸附是單層吸附和多層吸附同時進行的，對NO3-具有較高的選擇性，故其在湖水脫氮方面具有良好的應用前景，吸附后的產品可以用0.1mol/L的HCl溶液再生，至少可以循環使用5次。

具體實施方式

實施案例1：