[發明專利]一種納米殼聚糖改性的聚合氯化鋁及其制備方法

有效

• 申請號: 201811233276.9
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109319895B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 許成明
• 申請（專利權）人: 四川意德康環保科技有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/24;B01J20/26;C02F1/52;C02F1/54
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧亞君

本發明公開了一種納米殼聚糖改性的聚合氯化鋁及其制備方法，涉及環保水處理技術領域。該方法包括：將殼聚糖溶于稀酸溶液中，加入EDTA二鈉鹽，攪拌下加入無水乙醇使溶液變成乳白色，轉入反應釜，180?220℃下反應4?6h得納米殼聚糖溶液；超聲下由陰離子表面活性劑保溫活化，得活性納米殼聚糖溶液；聚合氯化鋁溶于去離子水中得聚合氯化鋁溶液，高速攪拌下勻速加入活性納米殼聚糖溶液，保溫反應1?2h，隨后冰浴下陳化2?4h，加入無水乙醇，完全沉淀后取沉淀干燥即得。本發明利用納米殼聚糖粒子對聚合氯化鋁進行改性，保留聚合氯化鋁電中和作用的同時加強其靜電簇的作用，此外還引入了殼聚糖的絮凝作用，提高了絮凝效果。

技術領域

本發明涉及環保水處理技術領域，尤其是一種污水絮凝劑及其制備方法，具體而言，涉及一種納米殼聚糖改性的聚合氯化鋁及其制備方法。

背景技術

隨著我國工業化進程的不斷加快，產生的工業污水越來越多，工業污水中含有大量有毒有害物質，如果不經過處理直接排放，會導致水體污染。因此，各種各樣的廢水處理方法被應用于減少工業污水中的有毒有害物質，比如絮凝、沉降、蒸發、吸附等。在這些方法中，絮凝是一種環保、高效的廢水處理方法。

絮凝劑是絮凝過程中必不可少的藥劑，包括無機絮凝劑和有機絮凝劑。無機高分子絮凝劑由于其沉降性能好、安全性高、適用面廣等優點成為目前應用最廣泛的絮凝劑。其中，聚合氯化鋁是應用最成熟的無機高分子絮凝劑。普遍認為，聚合鋁中的Al₁₃形態電荷量高、點中和能力強，同時具有較強的吸附架橋能力，是聚合氯化鋁絮凝劑中的最佳絮凝形態。

最近的研究表明，聚合氯化鋁中其形態具有一定的粒度分布，這種粒度分布不僅充分發揮了簡單的電中和作用，還有利于發揮因各種空間、電荷組合而發揮的靜電簇作用。所以，如何充分發揮聚合氯化鋁的各種絮凝作用，并使各種絮凝作用協同，進而呈現出更加高效絮凝效果成為一個亟需解決的問題。

發明內容

本發明的第一發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種納米殼聚糖改性的聚合氯化鋁，其利用納米殼聚糖粒子對聚合氯化鋁進行改性，保留聚合氯化鋁電中和作用的同時加強其靜電簇的作用，不僅如此，還引入了殼聚糖的絮凝作用，提高了絮凝效果。

本發明的第二發明目的在于，提供一種納米殼聚糖改性聚合氯化鋁的制備方法，該方法簡單易行，用于制備上述納米殼聚糖改性的聚合氯化鋁。

本發明采用的技術方案如下：

一種納米殼聚糖改性聚合氯化鋁的制備方法，其包括如下步驟：

（1）將殼聚糖溶解于稀酸溶液中，得到殼聚糖溶液；向殼聚糖溶液中加入EDTA二鈉鹽，在攪拌的條件下加入無水乙醇使溶液變成乳白色，然后將溶液轉入反應釜中，在180-220℃條件下反應4-6h得到納米殼聚糖溶液；

（2）在超聲條件下向納米殼聚糖溶液中加入三聚磷酸鈉溶液，然后加入陰離子表面活性劑，在40-60℃條件下保溫活化2-4h，得到活性納米殼聚糖溶液；

（3）將聚合氯化鋁溶于去離子水中得到聚合氯化鋁溶液，然后在高速攪拌條件下將活性納米殼聚糖溶液勻速加入聚合氯化鋁溶液中，繼續保溫反應1-2h得到粗品溶液；

（4）粗品溶液在冰浴條件下陳化2-4h，然后加入無水乙醇進行沉淀，完全沉淀后取沉淀進行干燥即得。

本發明的一種納米殼聚糖改性聚合氯化鋁的制備方法，殼聚糖與聚合氯化鋁的質量比為1:3-5。

本發明的一種納米殼聚糖改性聚合氯化鋁的制備方法，步驟（1）中稀酸溶液選自稀硝酸、稀鹽酸、稀醋酸、稀硫酸、稀甲酸中的任意一種，濃度為5-10wt%；殼聚糖溶液的濃度為20-35%。。

本發明的一種納米殼聚糖改性聚合氯化鋁的制備方法，EDTA二鈉與殼聚糖的質量之比為1:60-80；無水乙醇與殼聚糖溶液的體積之比為9-12:1。