[發明專利]一種交聯殼聚糖-生物炭微球吸附材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811642298.0
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109364897A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 陳慶鋒;郭貝貝;楊朝
• 申請（專利權）人: 山東省分析測試中心
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;C02F1/28;C02F101/22
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

本發明的交聯殼聚糖?生物炭微球吸附材料，包括殼聚糖、生物炭粉末和交聯劑，殼聚糖與生物炭粉末均勻混合。其制備方法為：首先將殼聚糖加入稀酸溶液中，攪拌成溶膠；然后在溶膠中加入生物炭粉末，攪拌形成混合溶膠；然后將混合溶膠滴入堿性溶液中形成微球；微球沖洗至中性后，將微球在交聯劑中浸泡，浸泡后用去離子水沖洗至中性。本發明的交聯殼聚糖?生物炭微球吸附材料及其制備方法，所制備的交聯殼聚糖、生物炭微球具有孔隙結構發達、粗糙、復雜的特點，具有較大的比表面積，對水體中的重金屬離子和有機染料具有良好的吸附能力，使用后可進行完整收回，解決了殼聚糖、生物炭以粉末形式吸附時難以完整回收所導致的二次污染問題。

技術領域

本發明涉及一種交聯殼聚糖-生物炭微球吸附材料及其制備方法，更具體的說，尤其涉及一種可用于對水體中的重金屬、有機染料等污染物進行吸附的交聯殼聚糖-生物炭微球吸附材料及其制備方法。

背景技術

由于工業化的快速發展以及對自然資源的嚴重開發，導致水體污染成為保護環境最大的威脅之一。若水體中污染物質的含量超過了環境承載限度，環境的自凈能力就會減弱，進而破壞了水生生態系統平衡，對人類的健康也造成了巨大的威脅。重金屬廢水主要來源于工礦企業，具有生物不可降解等特點，且可通過食物鏈作用進入人體，并在人體內富集，從而導致各種疾病和機能紊亂，最終對人體健康造成嚴重危害。譬如六價鉻離子是一種有毒的重金屬，其具有溶解性高難以析出的特點，對動植物產生很多不利的影響，進入人體后會成為一種強效致癌物質。染料廢水主要來源于紡織、橡膠和印染行業，具有排放量大、有機污染物含量高、水質變化大等特點，因其對環境中的動植物乃至人類的毒害作用而備受關注，其中有機染料是一種重要的有機化合物，其化學機構穩定，生物可降解性差，因此加大了染料廢水的處理難度。

目前常見的處理重金屬和有機染料廢水的物理化學處理方法是化學沉淀法，化學氧化還原法，膜分離法，離子交換法，溶劑萃取法，電解法，吸附法等，這些方法在成本、有效性和環境影響方面各不相同，吸附法具有簡單、有效、成本低等優點，目前在水處理中得到了廣泛的應用。然而，尋找高效、低成本、生態友好的吸附劑是展示吸附優勢的關鍵。

殼聚糖的氨基(-NH₂)和羥基(-OH)可以作為配位和反應位點，是去除廢水中有機物和重金屬最有前途的吸附劑之一，殼聚糖主要是由幾丁質（自然界僅次于纖維素的第二豐富的生物聚合物）去乙?；?，具有經濟上的吸引力，然而，殼聚糖珠的機械強度低，酸不穩定，限制了其吸附的應用。

生物炭是一種新開發的多孔炭材料，是在低氧或無氧的條件下，通過生物質熱解產生的.與其他類型的吸附劑相比，廢生物質具有成本效益高、安全可靠等優點，已廣泛應用于生物炭生產。生物炭比表面積大，具有吸附污染物的潛力。報道的生物炭在污染物去除中的應用大多是在懸浮系統中進行的，由于生物炭與凈化溶液難以分離，可能造成二次污染問題。這一問題限制了生物炭在水處理中的全面應用。

將殼聚糖和生物炭進行有效的組裝，不僅增強了殼聚糖機械強度和酸穩定，還易于與水分離避免二次污染,具有經濟上和技術上的可行性。

發明內容

本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種可用于對水體中的有機染料、重金屬等污染物進行吸附的的交聯殼聚糖-生物炭微球吸附材料及其制備方法。

本發明的交聯殼聚糖-生物炭微球吸附材料，包括殼聚糖、生物炭粉末和交聯劑，殼聚糖與生物炭粉末均勻混合。

本發明的交聯殼聚糖-生物炭微球吸附材料，所述殼聚糖與生物炭粉末的質量比為1:0.3～0.8。

本發明的交聯殼聚糖-生物炭微球吸附材料，所述交聯劑為戊二醛，所述生物炭粉末由蘆葦秸稈制得。