【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸附剂，尤其涉及一种马来酰胺酸-黄芪胶共聚物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着工业化和城市化进程的加快，废水排放问题日益严重，尤其是含有重金属离子、医药中间体、染料及农药等有毒物质的废水，对环境和人类健康构成了巨大威胁。传统废水处理方法如化学沉淀、离子交换、膜分离等，虽然在一定程度上能够有效去除污染物，但往往存在成本高、耗能大、操作复杂且易产生二次污染等问题。因此，开发高效、低成本、绿色环保的废水处理材料和技术显得尤为重要。
2、相关技术中，黄芪胶作为一种天然生物多糖类材料，因其结构中含有羟基、羧酸和环氧基等活性官能基团，在废水处理领域展现出良好的吸附性能。然而，单一黄芪胶的吸附能力和选择性有限，难以满足复杂废水处理的需求。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种马来酰胺酸-黄芪胶共聚物及其制备方法和应用，该共聚物通过开环接枝共混方式在马来酸酐酰胺化中引入黄芪胶改性衍生物，使两种吸附材料协同增效，既保留了自身可生物降解性和大分子多孔结构等特性，又引入了大量的羟基、羧基、酰胺基、碳碳双键等功能性基团，依靠静电力、氢键、范德华力及包结等综合作用，去除废水中重金属、医药中间体、染料、农药等有毒物质，属于一剂多效、低成本、绿色环保的高分子吸附材料，可广泛用于处理各种工业废水和生活污水。
2、本专利技术第一方面提供一种马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，由按重量份的以下原料制备而成：3-7重量份的马来酸酐，90-110重量份的无水乙醇溶
3、在本专利技术中，作为一种优选的实施例，所述马来酰胺酸-黄芪胶共聚物由按重量份的以下原料制备而成：5重量份的马来酸酐，100重量份的无水乙醇溶剂，10-15重量份的聚乙烯亚胺，8-10重量份的多乙烯多胺，50重量份的醇-水溶液，15-30重量份的黄芪胶改性衍生物。
4、在本专利技术中，作为一种优选的实施例，所述马来酰胺酸-黄芪胶共聚物由按重量份的以下原料制备而成：5重量份的马来酸酐，100重量份的无水乙醇溶剂，12重量份的聚乙烯亚胺，10重量份的多乙烯多胺，50重量份的醇-水溶液，25重量份的黄芪胶改性衍生物。优选地，醇-水溶液中，醇类的体积百分含量为20％，醇类为乙醇或甲醇。
5、在本专利技术中，作为一种优选的实施例，所述黄芪胶改性衍生物由按重量份的以下原料制备而成：10-20重量份的黄芪胶，30-50重量份的醇类水溶液，0.1-0.25重量份的引发剂，10-15重量份的n-乙烯己内酰胺单体，5-10重量份的n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺单体。
6、在本专利技术中，作为一种优选的实施例，所述黄芪胶改性衍生物由按重量份的以下原料制备而成：10重量份的黄芪胶，40重量份的醇类水溶液，0.1重量份的引发剂，10重量份的n-乙烯己内酰胺单体，8重量份的n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺单体。
7、在本专利技术中，作为一种优选的实施例，所述引发剂为过硫酸钾。
8、本专利技术第二方面还提供一种马来酰胺酸-黄芪胶共聚物的制备方法，包括以下步骤：向带有机械搅拌装置、氮气、温度计和回流冷凝装置的四口烧瓶中，加入配方量的马来酸酐，通氮气20min除氧，加入配方量的无水乙醇溶剂，搅拌至溶液澄清后，依次滴加配方量的聚乙烯亚胺、多乙烯多胺，搅拌下升温至40℃，反应2-4h，待反应结束，冷却至室温；然后继续通氮气保护，加入配方量的醇-水溶液稀释，再加入配方量的的黄芪胶改性衍生物，先在50℃下搅拌至溶解完全，升温至80-90℃，反应4-6h，冷却至室温，得到马来酰胺酸-黄芪胶共聚物。
9、在本专利技术中，作为一种优选的实施例，所述黄芪胶改性衍生物的制备方法，包括以下步骤：向带有机械搅拌装置、氮气、温度计和回流冷凝装置的四口烧瓶中，加入配方量的黄芪胶，再加入配方量的醇类水溶液，搅拌完全溶解，滴加配方量的引发剂，再依次加入配方量的n-乙烯己内酰胺单体、n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺单体，升温至50-70℃，反应6-8h，冷却至室温，用无水乙醇和丙酮溶剂交替洗涤三次沉淀产物，真空干燥碾磨粉末，得到黄芪胶改性衍生物。
10、在本专利技术中，作为一种优选的实施例，黄芪胶改性衍生物的制备方法中，在升温至50-70℃之前，先在室温下先搅拌0.5h，充分混溶。
11、本专利技术第三方面还提供一种马来酰胺酸-黄芪胶共聚物的应用，将它作为吸附剂，用于去除废水中的重金属离子、医药中间体或染料。
12、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
13、本专利技术制备的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，一方面黄芪胶属于天然生物多糖类材料，结构中含有羟基、羧酸和环氧基等活性官能基团，利用这些官能团特性，采用嫁接、共混等方式形成更大的网状结构来提高黄芪胶自身的功能性，从而能够与废水中的多种物质发生相互吸附作用达到净化水质目的；另一方面马来酸酐通过接枝改性多胺类合成马来酰胺酸，该结构中含有大量的酰胺基和羧基等活性基团，通过吸附、交换或者螯合反应，将废水中重金属离子、医药中间体、染料等有害物质去除。综上，通过开环接枝共混方式在马来酸酐酰胺化中引入黄芪胶改性衍生物，使两种吸附材料协同增效，既保留了自身可生物降解性和大分子多孔结构等特性，又引入了大量的羟基、羧基、酰胺基、碳碳双键等功能性基团，依靠静电力、氢键、范德华力及包结等综合作用，去除废水中重金属、医药中间体、染料、农药等有毒物质，属于一剂多效、低成本、绿色环保的高分子吸附材料，可广泛用于处理各种工业废水和生活污水，解决传统处理方法成本高、耗能等问题，为天然吸附材料的研究与应用奠定了基础。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，由按重量份的以下原料制备而成：3-7重量份的马来酸酐，90-110重量份的无水乙醇溶剂，10-15重量份的聚乙烯亚胺，8-10重量份的多乙烯多胺，40-60重量份的醇-水溶液，15-30重量份的黄芪胶改性衍生物。
2.如权利要求1所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，由按重量份的以下原料制备而成：5重量份的马来酸酐，100重量份的无水乙醇溶剂，10-15重量份的聚乙烯亚胺，8-10重量份的多乙烯多胺，50重量份的醇-水溶液，15-30重量份的黄芪胶改性衍生物。
3.如权利要求2所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，由按重量份的以下原料制备而成：5重量份的马来酸酐，100重量份的无水乙醇溶剂，12重量份的聚乙烯亚胺，10重量份的多乙烯多胺，50重量份的醇-水溶液，25重量份的黄芪胶改性衍生物。
4.如权利要求1所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，所述黄芪胶改性衍生物由按重量份的以下原料制备而成：10-20重量份的黄芪胶，30-50重量份的醇类水溶液，0.1-0.25重量份的引发剂，
5.如权利要求4所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，所述黄芪胶改性衍生物由按重量份的以下原料制备而成：10重量份的黄芪胶，40重量份的醇类水溶液，0.1重量份的引发剂，10重量份的N-乙烯己内酰胺单体，8重量份的N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺单体。
6.如权利要求4所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述马来酰胺酸-黄芪胶共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：向带有机械搅拌装置、氮气、温度计和回流冷凝装置的四口烧瓶中，加入配方量的马来酸酐，通氮气20min除氧，加入配方量的无水乙醇溶剂，搅拌至溶液澄清后，依次滴加配方量的聚乙烯亚胺、多乙烯多胺，搅拌下升温至40℃，反应2-4h，待反应结束，冷却至室温；然后继续通氮气保护，加入配方量的醇-水溶液稀释，再加入配方量的的黄芪胶改性衍生物，先在50℃下搅拌至溶解完全，升温至80-90℃，反应4-6h，冷却至室温，得到马来酰胺酸-黄芪胶共聚物。
8.如权利要求7所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物的制备方法，其特征在于，所述黄芪胶改性衍生物的制备方法，包括以下步骤：向带有机械搅拌装置、氮气、温度计和回流冷凝装置的四口烧瓶中，加入配方量的黄芪胶，再加入配方量的醇类水溶液，搅拌完全溶解，滴加配方量的引发剂，再依次加入配方量的N-乙烯己内酰胺单体、N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺单体，升温至50-70℃，反应6-8h，冷却至室温，用无水乙醇和丙酮溶剂交替洗涤三次沉淀产物，真空干燥碾磨粉末，得到黄芪胶改性衍生物。
9.如权利要求8所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物的制备方法，其特征在于，黄芪胶改性衍生物的制备方法中，在升温至50-70℃之前，先在室温下先搅拌0.5h，充分混溶。
10.一种如权利要求1-6任意一项所述马来酰胺酸-黄芪胶共聚物的应用，其特征在于，将它作为吸附剂，用于去除废水中的重金属离子、医药中间体或染料。
...【技术特征摘要】
1.一种马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，由按重量份的以下原料制备而成：3-7重量份的马来酸酐，90-110重量份的无水乙醇溶剂，10-15重量份的聚乙烯亚胺，8-10重量份的多乙烯多胺，40-60重量份的醇-水溶液，15-30重量份的黄芪胶改性衍生物。
2.如权利要求1所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，由按重量份的以下原料制备而成：5重量份的马来酸酐，100重量份的无水乙醇溶剂，10-15重量份的聚乙烯亚胺，8-10重量份的多乙烯多胺，50重量份的醇-水溶液，15-30重量份的黄芪胶改性衍生物。
3.如权利要求2所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，由按重量份的以下原料制备而成：5重量份的马来酸酐，100重量份的无水乙醇溶剂，12重量份的聚乙烯亚胺，10重量份的多乙烯多胺，50重量份的醇-水溶液，25重量份的黄芪胶改性衍生物。
4.如权利要求1所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，所述黄芪胶改性衍生物由按重量份的以下原料制备而成：10-20重量份的黄芪胶，30-50重量份的醇类水溶液，0.1-0.25重量份的引发剂，10-15重量份的n-乙烯己内酰胺单体，5-10重量份的n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺单体。
5.如权利要求4所述的马来酰胺酸-黄芪胶共聚物，其特征在于，所述黄芪胶改性衍生物由按重量份的以下原料制备而成：10重量份的黄芪胶，40重量份的醇类水溶液，0.1重量份的引发剂，10重量份的n-乙烯己内酰胺单体，8重量份的n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺单体。
6.如权利要求4所述的马来酰胺...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈萌萌，宋澄章，
申请(专利权)人：广州振清环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。