[發明專利]一種具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710015600.9
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106630071B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 王智源;陳求穩;劉俊杰
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/56;C02F1/50
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 張華蒙

1.一種具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)將納米級海泡石粉末溶于去離子水，磁力攪拌形成納米級海泡石懸濁液；將粉末狀殼聚糖溶于稀鹽酸，形成殼聚糖鹽酸溶液；參照Box–Behnken響應曲面優化設計的殼聚糖和納米級海泡石質量比例，向殼聚糖酸溶液中添加納米級海泡石懸濁液，攪拌得到混合溶液；

2)將該混合溶液放置在烘箱中烘干至恒重，得到改性粘土材料，碾碎后過300目篩，得到粉末狀殼聚糖改性粘土顆粒；

3)將粉末狀陽離子型聚丙烯酰胺溶于去離子水，磁力攪拌形成膠狀陽離子型聚丙烯酰胺溶液；

4)將粉末狀殼聚糖改性粘土顆粒，參照Box–Behnken響應曲面優化設計的殼聚糖、納米級海泡石和陽離子型聚丙烯酰胺比例，加入到膠狀陽離子型聚丙烯酰胺溶液中，攪拌直至充分溶解、分散均勻，得到殼聚糖改性粘土和陽離子型聚丙烯酰胺的混合溶液；

5)將過硫酸銨和N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺分別作為起始劑和聯接劑加入到步驟4)得到的混合溶液中，水浴加熱后，加入40％氫氧化鈉溶液以皂化；待自然冷卻后，離心后去除上清液，用去離子水將混合物清洗直至上清液pH達到7.0，烘箱烘干至恒重，所得固體材料冷卻后碾碎并過300目篩，所得顆粒直徑小于0.3mm，得到具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料。

2.根據權利要求1所述的一種具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料的制備方法，其特征在于：所述的Box–Behnken響應曲面優化設計設置的溫度為15-35℃和pH6-8，所述的殼聚糖和納米級海泡石的質量比例范圍為5.46-19.19，所述的陽離子型聚丙烯酰胺與殼聚糖質量比例范圍為6.39-18.78。

3.根據權利要求2所述的一種具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料的制備方法，其特征在于：所述的殼聚糖和納米級海泡石的質量比例，在溫度為15℃時，隨著pH從6升高到9，質量比例從5.46升至9.81再降至9.19；溫度為35℃時，隨著pH從6升高到9，質量比例從6.92升至12.42再降至11.96；pH為6時，隨著溫度從15℃升高到35℃，質量比例從5.46升至14.29再降至6.92；pH為9時，隨著溫度從15℃升高到35℃，質量比例從9.19升至18.67再降至11.96；其中，質量比例為19.19對應的溫度和pH條件分別為25.82℃和8.25。

4.根據權利要求2所述的一種具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料的制備方法，其特征在于：所述的陽離子型聚丙烯酰胺與殼聚糖的質量比例，溫度為15℃時，隨著pH從6升高到9，質量比例從9.52升至10.03再降至6.39；溫度為35℃時，隨著pH從6升高到9，質量比例從10.50升至11.62再降至9.63；pH為6時，隨著溫度從15℃升高到35℃，質量比例從9.52升至18.07再降至10.50；pH為9時，隨著溫度從15℃升高到35℃，質量比例從6.39升至16.25再降至9.63；其中，質量比例18.78對應的溫度和pH條件分別為25.58℃和7.11。

5.根據權利要求1所述的一種具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料的制備方法，其特征在于：步驟2)和步驟5)中，所述的烘箱烘干溫度為70℃，烘干時間為24h。

6.根據權利要求1所述的一種具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料的制備方法，其特征在于：步驟5)中，過硫酸銨和N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺的添加量與殼聚糖的質量比例為0.2：0.15：1。

7.權利要求1-6中任意一項具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料的制備方法制備的具有環境適應性特點的高效絮凝除藻材料在水華暴發水體中除藻的應用。