[發明專利]一種電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料的制備方法

在審

• 申請號: 201910184024.X
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109759032A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 王毅力;李小林
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
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1.一種電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料的制備方法，其特征在于，通過調節2,3-環氧丙基三甲基氯化銨與丙烯酸在自由基聚合反應中的比例，制備出具有不同表面電荷的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料；其中，當2,3-環氧丙基三甲基氯化銨和丙烯酸的比例為100:10～25時，制備出的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料表面帶正電荷，zeta電位范圍為0.5～5.5mV；其中，當2,3-環氧丙基三甲基氯化銨和丙烯酸的比例為100:32～48時，制備出的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料表面帶負電荷，zeta電位范圍為-7.5～-0.5mV；其中，當2,3-環氧丙基三甲基氯化銨和丙烯酸的比例為100:25～32時，制備出的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料表面接近中性，zeta電位范圍為-0.5～0.5mV。

2.權利要求1所述的電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料的制備方法，其特征在于，可以按照如下步驟合成：將2,3-環氧丙基三甲基氯化銨溶于氫氧化鈉溶液A中，形成混合溶液1，再加入丙烯酸混合均勻，形成混合溶液2，攪拌一段時間后加入交聯劑、加速劑、磁性材料和引發劑，攪拌后發生自由基聚合反應形成水凝膠；將水凝膠冷凍干燥研磨再投入到含鑭離子的溶液中攪拌一定的時間，固液分離后再在氫氧化鈉溶液B中攪拌一段時間，經去離子水洗滌后再在氯化鈉溶液中反應，最后經去離子水洗滌數次，低溫冷凍干燥后即得電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料。

3.根據權利要求2所述的電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料的制備方法，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液A的濃度為1.3～15wt％。

4.根據權利要求2所述的電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料的制備方法，其特征在于，所述交聯劑為N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)，所述加速劑為N,N,N',N'-四甲基乙二胺(TEMED)，磁性材料為四氧化三鐵，引發劑為飽和過硫酸鉀溶液。

5.根據權利要求2所述的電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料的制備方法，其特征在于，形成凝膠時的反應溫度為15～40℃，在氫氧化鈉溶液B中反應時的溫度為30～80℃。

6.根據權利要求2所述的電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料的制備方法，其特征在于，鑭離子溶液可以采用硝酸鑭、氯化鑭、硫酸鑭中的一種或多種的組合進行配置；鑭離子溶液的濃度為100～500g/L。

7.根據權利要求2所述的電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料的制備方法，其特征在于，氫氧化鈉溶液B濃度為10～50wt％，氯化鈉溶液濃度為1～15wt％。

8.根據權利要求1所述的電荷可調控的載鑭磁性水凝膠復合吸附材料，其特征在于，可以高效去除水中PO₄^3-、F^-陰離子污染物，濃度范圍為10～1000mg/L。