[發(fā)明專(zhuān)利]一種吸附微球及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011145245.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112354527B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧健;彭雄義;周凡雨;蔡亞君
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/26
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F101/22
• 代理公司: 武漢泰山北斗專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42250
• 代理人: 董佳佳

本發(fā)明涉及一種吸附微球及其制備方法。本發(fā)明的吸附微球可由下述方法制得：以廢舊棉織物為原料，將其乙酰化處理，制得二醋酸纖維素；然后，將二醋酸纖維素與Fe₃O₄納米顆粒混合，制得磁性微球；其次，以丙烯酸、丙烯酰氯和二甲基二烯丙基氯化銨為原料制得改性液；最后，磁性微球與改性液反應(yīng)，制得化學(xué)修飾的磁性微球，此微球?yàn)槲轿⑶颉１景l(fā)明制備的吸附微球可以同時(shí)吸附陰/陽(yáng)離子，對(duì)陽(yáng)離子鎘離子和陰離子活性紅2的吸附量分別為208mg/g和187mg/g。本發(fā)明中的吸附微球制備工藝簡(jiǎn)單，吸附效果明顯，成本低廉，具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸附微球及其制備方法，屬于污水凈化處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

伴隨經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人口的日益增加，水體中的重金屬陽(yáng)離子和有機(jī)染料陰離子對(duì)環(huán)境的污染日益加劇，水污染引起的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，尤其是具有持久性和毒性的有機(jī)染料和重金屬，受到了全世界的廣泛關(guān)注。在環(huán)境中的有機(jī)染料化合物和重金屬很難自然降解，它們被逐漸累積，最終對(duì)水體、土壤環(huán)境和人體造成嚴(yán)重污染和危害。傳統(tǒng)的處理方法有：化學(xué)沉淀，生物降解，有機(jī)溶解提取，吸附等。其中，吸附方法簡(jiǎn)單、方便、高效，備受關(guān)注。

隨著人們生活水平的提高，廢舊棉織物的量很大，有待于將其變廢為寶。廢舊棉織物的主要成分為纖維素，纖維素分子有很多羥基，其具備化學(xué)改性的良好條件。而將纖維素類(lèi)材料制備為微球材料后，其比表面積增大，吸附位點(diǎn)明顯增多，具有很高的吸附活性，微球材料是理想的吸附劑。目前，將纖維素類(lèi)材料制備為吸附微球材料的技術(shù)要求高，制備條件嚴(yán)苛，亟需尋求一種簡(jiǎn)單的制備方法。

目前，也有較多關(guān)于吸附劑的報(bào)道，申請(qǐng)?zhí)?01610728579.2報(bào)道了一種重金屬吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，該吸附劑以二氧化硅為原料，經(jīng)過(guò)硅烷、海藻酸和海藻酸鹽化學(xué)改性后制備而成，從其改性試劑的分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，其均不帶有羧酸根基團(tuán)，此專(zhuān)利的吸附劑主要用于吸附重金屬。申請(qǐng)?zhí)?01210097215.0報(bào)道了一種交聯(lián)殼聚糖微球重金屬吸附劑，該專(zhuān)利以殼聚糖為原料，將其制備為微球，然后在微球上接枝2-氯甲基苯并咪唑得到吸附劑產(chǎn)品，該吸附劑對(duì)汞離子有較高的選擇性吸附，此專(zhuān)利的吸附劑主要用于吸附重金屬。從現(xiàn)有的吸附劑來(lái)看，很多吸附劑只吸附重金屬，或者只吸附染料分子；具備同時(shí)吸附重金屬和染料分子的纖維素類(lèi)吸附劑的報(bào)道較少。

發(fā)明內(nèi)容

水體中的重金屬陽(yáng)離子和有機(jī)染料陰離子對(duì)環(huán)境的污染日益加劇，為了解決水體的重金屬陽(yáng)離子和有機(jī)染料陰離子污染的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種吸附微球及其制備方法。

本發(fā)明的目的在于提供一種吸附微球，該吸附微球可由下述方法制得：以廢舊棉織物為原料，將其乙酰化處理，制得二醋酸纖維素；然后，將二醋酸纖維素與Fe₃O₄納米顆粒混合，制得磁性微球；其次，以丙烯酸、丙烯酰氯和二甲基二烯丙基氯化銨為原料制得改性液；最后，磁性微球與改性液反應(yīng)，制得化學(xué)修飾的磁性微球，此微球?yàn)槲轿⑶颉?/p>

本發(fā)明的另一目的在于提供一種吸附微球的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)廢舊棉織物的預(yù)處理：將廢舊棉織物用自來(lái)水多次清洗，烘干，將烘干后的廢舊棉織物用粉碎機(jī)打碎，備用。

(2)二醋酸纖維素的制備：取5～10g步驟(1)預(yù)處理的廢舊棉織物溶于100～200mL乙酸酐和50～100mL乙酸的混合溶液中，向體系中滴加1～3mL2wt％的稀硝酸和1～3mL2wt％稀鹽酸，在80～90℃下反應(yīng)5～7h，反應(yīng)結(jié)束后，用堿液中和，然后將上述反應(yīng)物倒入800～1000mL的蒸餾水中析出二醋酸纖維素，將所得二醋酸纖維素離心沖洗至中性，最后，真空干燥。

進(jìn)一步的，所述堿液為30wt％的NaOH水溶液。