[發(fā)明專利]一種污泥陽離子吸附劑及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310073959.7
• 申請日: 2023-02-07
• 公開（公告）號: CN116196897A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李玉;郭亞麗;方寧;李文浩;胡寧寧;王先愷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國長江三峽集團有限公司;上海勘測設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F11/147;C02F11/00;C02F101/20
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 許亦琳;余明偉

1.一種陽離子吸附劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括將丙烯酰胺與明膠-TiO₂復合材料反應(yīng)以獲得所述陽離子吸附劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1)明膠-TiO₂復合材料制備：

1A)將TiO₂與明膠在酸性環(huán)境中混合；優(yōu)選的，將分散于酸溶液中的TiO₂與酸性明膠溶液混合；

1B)將環(huán)氧基三甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑與步驟1A)的體系混合，調(diào)整pH，反應(yīng)得到明膠-TiO₂復合材料；

2)陽離子吸附劑制備：將丙烯酰胺和引發(fā)劑與步驟1)的明膠-TiO₂復合材料在混合反應(yīng)后，經(jīng)分離得到所述陽離子吸附劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，以步驟1)反應(yīng)液的總體積為基準，明膠的用量為60-140g/L；和/或，TiO₂的質(zhì)量為明膠質(zhì)量的0.8-1.7倍；和/或，環(huán)氧基三甲氧基硅烷的用量為40-100ml/L；和/或，硅烷偶聯(lián)劑的用量為TiO₂質(zhì)量的0.1％-6％；和/或，步驟1)中TiO₂與明膠溶液反應(yīng)的pH為1-5；和/或，TiO₂與明膠溶液反應(yīng)的時間為25-35min；和/或，1A)與環(huán)氧基三甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑繼續(xù)反應(yīng)的反應(yīng)時間為25-35min；和/或，調(diào)整pH的范圍為7-11；和/或，調(diào)整pH后的反應(yīng)時間為7-9h。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑選自四乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和3-(甲基丙烯酰氯氧)丙基三甲氧基硅烷的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，以步驟2)反應(yīng)液的總體積為基準，步驟1)中明膠-TiO₂復合材料的干燥物的用量為40-100g/L；和/或，丙烯酰胺的用量為10-70g/L；和/或，引發(fā)劑的用量為所述干燥物與丙烯酰胺質(zhì)量之和的0.1-2％。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁酸二甲酯、過氧化二苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中混合反應(yīng)的溫度為55-85℃；

和/或，混合反應(yīng)的升溫過程為0.5-1.5℃/min的升溫速度將溶液從20-30℃升溫至55-85℃；和/或，混合反應(yīng)于保護氣條件下反應(yīng)；和/或，混合反應(yīng)的時間為5-7h；和/或，分離的時間為22-26h。

8.一種陽離子吸附劑，其特征在于，所述陽離子吸附劑通過權(quán)利要求1-7任一所述的制備方法制備獲得。

9.權(quán)利要求8所述的陽離子吸附劑在吸附重金屬離子或絮凝脫水中的用途。

10.一種污泥中吸附重金屬離子或絮凝脫水的方法，其特征在于，所述方法為向污泥中加入權(quán)利要求8所述的陽離子吸附劑。