[發(fā)明專(zhuān)利]殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210122341.0
• 申請(qǐng)日: 2022-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114471478A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳榮平;虞磊;甘成豪;劉茹雪;魏昕媛;蔡佳麗;勇強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/24
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/22;C02F101/30
• 代理公司: 南京申云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發(fā)明公開(kāi)了殼聚糖?腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于天然高分子材料合成技術(shù)領(lǐng)域。該方法為向可溶性腐殖酸鈉水溶液中加入殼聚糖粉末，攪拌均勻后加醋酸得水溶液體系；向環(huán)己烷中加司班80，攪拌均勻得有機(jī)體系；向容器中先后加入有機(jī)體系和水系，攪拌使水系在有機(jī)體系中分散成液珠；將有機(jī)體系和水系加熱，將戊二醛、環(huán)己烷和乙醇組成的均一交聯(lián)體系逐滴滴入其中；再加入聚丙烯酸溶液，溶液中液珠固化為小球，小球在酸和堿中活化得吸附劑。此吸附劑可同時(shí)用于吸附正電荷和負(fù)電荷型吸附質(zhì)，也可用于吸附染料和重金屬，對(duì)于同時(shí)含重金屬和染料的實(shí)際廢水可通過(guò)調(diào)節(jié)廢水pH值選擇性吸附重金屬和染料，實(shí)現(xiàn)重金屬回收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天然高分子材料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，水污染危機(jī)正嚴(yán)重地威脅著人類(lèi)和環(huán)境安全，水污染治理刻不容緩。水體中最常見(jiàn)的污染物就是染料和重金屬，染料除了難降解和有生物毒性以外，其對(duì)光線(xiàn)的強(qiáng)烈吸收也會(huì)影響水體中浮游生物的光合作用，從而破壞水體生態(tài)系統(tǒng)；重金屬元素毒性大難降解，在水體中不但能直接通過(guò)飲用水和生活用水作用于人體，而且可以在水生動(dòng)植物體內(nèi)伏擊積累，進(jìn)入食物鏈造成更大的危害。

為了控制水污染對(duì)環(huán)境和人類(lèi)的危害，多種水污染控制技術(shù)發(fā)展也日臻完善，包括混凝、催化氧化、生物技術(shù)和吸附等。吸附技術(shù)具有處理徹底，污染物殘留濃度低，處理速度快等優(yōu)點(diǎn)，是目前深度處理廢水中污染物的最實(shí)用方法。對(duì)于水體中一些有毒難降解污染物包括重金屬和染料等，可以采用吸附法進(jìn)行徹底處理。由此，吸附劑的開(kāi)發(fā)研究在當(dāng)前形勢(shì)下具有很重要的意義。常見(jiàn)的吸附劑包括活性炭、離子交換樹(shù)脂和硅膠等，存在著成本高、不易降解和容易產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題，所以開(kāi)發(fā)新型天然高分子吸附劑是近些年研究的重要課題，這些吸附劑要求原材料天然成本低、吸附效率高、不帶來(lái)二次污染。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于提供一種殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑。本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于提供一種殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑的制備方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題還有一個(gè)在于提供一種殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑在高效吸附重金屬離子和污染物染料中的應(yīng)用。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)向可溶性腐殖酸鈉水溶液中加入殼聚糖粉末，磁力攪拌使之分散均勻，然后加入醋酸，攪拌完全溶解，得到水溶液體系；

(2)向環(huán)己烷中加入司班80，攪拌均勻得有機(jī)體系；

(3)向反應(yīng)容器中先后加入有機(jī)體系和水溶液體系，加完后高速機(jī)械攪拌使水系在有機(jī)體系中分散成液珠；配制戊二醛、環(huán)己烷和乙醇均一交聯(lián)體系；將上述有機(jī)體系和水溶液體系組成的反應(yīng)體系加熱，將均一交聯(lián)體系逐滴滴入反應(yīng)體系中反應(yīng)；再加入聚丙烯酸溶液，待溶液中的液珠固化為小球，過(guò)濾出小球；得到的小球分為兩份，分別在酸和堿中活化，得到殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑。

所述殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑的制備方法，可溶性腐殖酸鈉水溶液的濃度為 0.02～0.1g/ml，可溶性腐殖酸鈉與殼聚糖的質(zhì)量比為1:1～2:1，殼聚糖與醋酸的用量比為 1g:0.5～2.0ml。

所述殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑的制備方法，環(huán)己烷與司班80的體積比為 200:1～250:1；水溶液體系與有機(jī)體系的體積比為1:5～1:8。

所述殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑的制備方法，將所述有機(jī)體系和水溶液體系組成的反應(yīng)體系加熱到20～45℃后，將均一交聯(lián)體系逐滴滴入反應(yīng)體系反應(yīng)1～1.5h。

所述殼聚糖-腐植酸復(fù)合廣譜兩性吸附劑的制備方法，酸活化為將合成后的小球在 0.05～0.1mol/l的鹽酸中活化1～2h。