[發明專利]一種含咪唑啉結構的吸附劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711211100.9
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107899553B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 茍紹華;周利華;周艷婷;來安康;彭川;劉孟雨;何雙江;潘青林;冉雯儀;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/50;C02F101/22;C02F101/20
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊;李林合

本發明公開了一種含咪唑啉結構的吸附劑及其制備方法，屬于環保水處理、重金屬去除技術領域。本發明以1?(2?N?烯丙基氨乙基)?2?油酸基咪唑啉、丙烯酰胺和丙烯腈為原料合成三元聚合物，進而與殼聚糖交聯，再經鹽酸羥胺的肟化得到含咪唑啉結構的吸附劑Am?PN?CTS。本發明所制備的含咪唑啉結構的吸附劑對重金屬離子吸附能力強、去除效率高。

技術領域

本發明涉及環保水處理、重金屬去除技術領域，具體涉及一種吸附材料，尤其涉及一種含咪唑啉結構的吸附劑及其制備方法。

背景技術

隨著工業化進程的不斷發展，水資源的污染問題日益突出，尤其是含重金屬離子的工業廢水。重金屬雖然是人類所必需的微量元素，但人類對它的耐受能力極小，僅在體內積累達到很小量就會給人體機能造成極大損傷，同樣的，也會給動植物帶來嚴重的生存威脅。因此，國內外學者研究出了化學沉淀法、離子交換法、吸附法等處理方法治理污染問題，研究取得了一定的成果，但在吸附速率、吸附量、能耗以及使用便攜性上仍存在缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含咪唑啉結構的吸附劑及其制備方法，以解決現有吸附材料吸附效果不佳的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種含咪唑啉結構的吸附劑，其結構通式為：

其中，n、x、y、z為結構單元的摩爾百分數，n＝9.99～30.73％，x＝59.76～77.66％，y＝8.90～11.56％，z＝0.61～0.79％。

上述的含咪唑啉結構的吸附劑的制備方法，包括：

(1)取1-(2-N-烯丙基氨乙基)-2-油酸基咪唑啉、丙烯酰胺和丙烯腈按照0.5:9:1的質量比例加入至去離子水中并在惰性氣氛下攪拌，再加入占三種單體總質量0.2％的亞硫酸氫鈉-過硫酸銨氧化還原引發劑，其中，亞硫酸氫鈉與過硫酸銨的摩爾比為1:1；然后，在45℃下回流6h，制得聚(1-(2-N-烯丙基氨乙基)-2-油酸基咪唑啉/丙烯酰胺/丙烯腈)PN；

(2)將殼聚糖CTS溶于醋酸水溶液中，然后按照PN 49.5～79.2％、CTS19.8～49.5％、戊二醛交聯劑1.0％的質量百分比加入，并在55℃下攪拌均勻，待反應完全后，制得化合物PN-CTS；

(3)將化合物PN-CTS進行肟化處理，制得含咪唑啉結構的吸附劑。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，步驟(2)還包括：提純、烘干和粉碎步驟。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，在步驟(2)中，用無水乙醇進行提純。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，步驟(3)包括以下具體步驟：

(31)按照化合物PN-CTS中氰基與鹽酸羥胺的摩爾比為1：(1～1.3)的比例取化合物PN-CTS和鹽酸羥胺，用甲醇和水構成的混合溶劑配制成鹽酸羥胺質量分數為3％的反應液，其中，所述混合溶劑中甲醇與水的體積比為1:1；

(32)將步驟(31)制得的反應液于惰性氣氛中在85℃下回流2h，然后調節pH至7，繼續反應2h，制得所述含咪唑啉結構的吸附劑。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，在步驟(32)中，用濃度為1mol/L的NaOH溶液調節pH值。

進一步地，在本發明較佳的實施例中，步驟(32)還包括：在反應結束后，進行抽濾，將過濾物用乙醇清洗，然后真空烘干。

本發明具有以下有益效果：