壳聚糖-腐植酸复合广谱两性吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了壳聚糖

【技术实现步骤摘要】
壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于天然高分子材料合成
，具体涉及一种壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着工业化进程的加快，水污染危机正严重地威胁着人类和环境安全，水污染治理刻不容缓。水体中最常见的污染物就是染料和重金属，染料除了难降解和有生物毒性以外，其对光线的强烈吸收也会影响水体中浮游生物的光合作用，从而破坏水体生态系统；重金属元素毒性大难降解，在水体中不但能直接通过饮用水和生活用水作用于人体，而且可以在水生动植物体内伏击积累，进入食物链造成更大的危害。
[0003]为了控制水污染对环境和人类的危害，多种水污染控制技术发展也日臻完善，包括混凝、催化氧化、生物技术和吸附等。吸附技术具有处理彻底，污染物残留浓度低，处理速度快等优点，是目前深度处理废水中污染物的最实用方法。对于水体中一些有毒难降解污染物包括重金属和染料等，可以采用吸附法进行彻底处理。由此，吸附剂的开发研究在当前形势下具有很重要的意义。常见的吸附剂包括活性炭、离子交换树脂和硅胶等，存在着成本高、不易降解和容易产生二次污染等问题，所以开发新型天然高分子吸附剂是近些年研究的重要课题，这些吸附剂要求原材料天然成本低、吸附效率高、不带来二次污染。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术要解决的一个技术问题在于提供一种壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂。本专利技术要解决的另一个技术问题在于提供一种壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法。本专利技术要解决的技术问题还有一个在于提供一种壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂在高效吸附重金属离子和污染物染料中的应用。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)向可溶性腐殖酸钠水溶液中加入壳聚糖粉末，磁力搅拌使之分散均匀，然后加入醋酸，搅拌完全溶解，得到水溶液体系；
[0008](2)向环己烷中加入司班80，搅拌均匀得有机体系；
[0009](3)向反应容器中先后加入有机体系和水溶液体系，加完后高速机械搅拌使水系在有机体系中分散成液珠；配制戊二醛、环己烷和乙醇均一交联体系；将上述有机体系和水溶液体系组成的反应体系加热，将均一交联体系逐滴滴入反应体系中反应；再加入聚丙烯酸溶液，待溶液中的液珠固化为小球，过滤出小球；得到的小球分为两份，分别在酸和碱中活化，得到壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂。
[0010]所述壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，可溶性腐殖酸钠水溶液的浓度为 0.02～0.1g/ml，可溶性腐殖酸钠与壳聚糖的质量比为1:1～2:1，壳聚糖与醋酸的用量比为 1g:0.5～2.0ml。
[0011]所述壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，环己烷与司班80的体积比为 200:1～250:1；水溶液体系与有机体系的体积比为1:5～1:8。
[0012]所述壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，将所述有机体系和水溶液体系组成的反应体系加热到20～45℃后，将均一交联体系逐滴滴入反应体系反应1～1.5h。
[0013]所述壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，酸活化为将合成后的小球在 0.05～0.1mol/l的盐酸中活化1～2h。
[0014]所述壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，碱活化为将合成后的小球在 0.05～0.1mol/l的氢氧化钠中活化1～2h。
[0015]上述方法制备得到的壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂。
[0016]所述壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂在处理重金属离子和/或染料中的应用。
[0017]一种高效处理含有重金属离子和染料两种成分的废水的方法，包括以下步骤：
[0018](1)制备出壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂；
[0019](5)向染料和重金属离子共存的废水中加入步骤1)制备的壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂，通过调节废水pH值，实现染料和重金属离子的回收处理。
[0020]所述的污染物为MB和Pb(II)，或，MO和Cr(VI)。
[0021]有益效果：与现有的技术相比，本专利技术的优点包括：
[0022](1)本专利技术吸附剂原材料可溶性腐殖酸钠和壳聚糖均属于自然界普遍存在的高分子聚合物，价廉易得，易降解、无毒并且不会有二次污染。
[0023](2)该广谱吸附剂可以通过碱活化吸附MB和Pb(属于阳离子型污染物)。
[0024](3)该广谱吸附剂可以通过酸活化对MO和Cr(VI)(属于阴离子型污染物，因为重金属铬离子在水溶液中的形态一般是Cr2O
42
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、CrO
42
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和Cr2O
72
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等阴离子形式存在)均具有很好的吸附效果；
[0025](4)可溶性腐殖酸钠和壳聚糖都是弱电解质材料，表面电荷分布受溶液酸碱性影响，通过pH来调控此复合两性吸附剂的表面电荷电性和电荷密度，使其具有两性性质来吸附阴离子和阳离子型污染物，同时利用此吸附剂对重金属和染料的吸附机理差异，可以通过调节溶液的pH值控制重金属的吸附量大小，从而把染料和重金属的复合污染水体中的重金属回收出来。由此可见，此吸附材料良好的可操控性和多用性增加了其实际应用性。
附图说明
[0026]图1为壳聚糖
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腐殖酸复合两性广谱吸附剂(CS
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HA)的红外谱图；
[0027]图2为CS
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HA的zeta电位图；
[0028]图3为碱活化的吸附剂(CS
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HA
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OH)对MB的吸附等温线图；
[0029]图4为CS
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HA
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OH对MB的吸附动力学结果图；
[0030]图5为CS
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HA
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OH对Pb(II)的吸附等温线图；
[0031]图6为CS
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HA
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OH对Pb(II)的吸附动力学结果图；
[0032]图7为CS
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HA
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OH对MB和Pb(II)一元单独吸附时的pH影响曲线图；
[0033]图8为CS
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HA
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OH对同时含Pb(II)和MB的复合污染的实际废水去除动力学图；
[0034]图9对于含Pb本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向可溶性腐殖酸钠水溶液中加入壳聚糖粉末，磁力搅拌使之分散均匀，然后加入醋酸，搅拌完全溶解，得到水溶液体系；(2)向环己烷中加入司班80，搅拌均匀得有机体系；(3)向反应容器中先后加入有机体系和水溶液体系，加完后高速机械搅拌使水系在有机体系中分散成液珠；配制戊二醛、环己烷和乙醇均一交联体系；将上述有机体系和水溶液体系组成的反应体系加热，将均一交联体系逐滴滴入反应体系中反应；再加入聚丙烯酸溶液，待溶液中的液珠固化为小球，过滤出小球；得到的小球分为两份，分别在酸和碱中活化，得到壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂。2.根据权利要求1所述壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，其特征在于，可溶性腐殖酸钠水溶液的浓度为0.02～0.1g/ml，可溶性腐殖酸钠与壳聚糖的质量比为1:1～2:1，壳聚糖与醋酸的用量比为1g:0.5～2.0ml。3.根据权利要求1所述壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，其特征在于，环己烷与司班80的体积比为200:1～250:1；水溶液体系与有机体系的体积比为1:5～1:8。4.根据权利要求1所述壳聚糖
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腐植酸复合广谱两性吸附剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣平，虞磊，甘成豪，刘茹雪，魏昕媛，蔡佳丽，勇强，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：