專利名稱：一種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能材料領(lǐng)域，尤其是涉及ー種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國エ業(yè)的持續(xù)發(fā)展，エ業(yè)廢水成為煩擾人們生活的一大危害，其中印染廢水占的比較大。印染廢水是指印染加工過程中所有エ序所排放的廢水混合而成的混合廢水。由于印染廢水水量較大，含有一定量殘余染料和大量染色助劑，且含有一定量有害物質(zhì),這些殘余染料和助劑構(gòu)成廢水中有機物的主要部分,并使廢水中帶有特殊的顏色。由于 印染廢水成分復(fù)雜，處理的方法也多種多樣，常用的治理方法有回收利用和無害化處理。無害化處理包括物理法、化學(xué)法、物化法、生化法等。印染廢水中的染料不易被生物降解，是廢水中色素的主要來源。印染廢水的脫色問題一直為國內(nèi)外環(huán)保業(yè)所關(guān)注，色度也是印染廢水處理后能否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的最主要指標(biāo)之一，同時也是棘手的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的印染廢水的脫色較為困難，無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)等的技術(shù)問題。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的
本發(fā)明的一種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其特征在于所述的制備方法為先將8-10g@ -環(huán)糊精放入到l_2g—水檸檬酸中，添加lgPEG-400、0. 25g磷酸ニ氫鈉后聚合成環(huán)糊精聚合物，然后在殼聚糖溶液中加入硅烷偶聯(lián)劑，將環(huán)糊精聚合物與殼聚糖進行交聯(lián)，其中殼聚糖β-環(huán)糊精聚合物摩爾比為I :3，即可制得β-環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜。β -環(huán)糊精和殼聚糖都是可降解的天然高分子，它們及其衍生物處理染整廢水不會引起二次污染，沒有毒性，對人類和自然界都沒有危害。β -環(huán)糊精(CD )是由7個葡萄糖單元以α-1，4糖苷鍵鍵合的具有空腔結(jié)構(gòu)的低聚糖分子，腔內(nèi)側(cè)由氫原子構(gòu)成，處于碳?xì)滏I的屏蔽中，是疏水的；外腔的頂部和底部分布著親水的羥基，這種結(jié)構(gòu)使得其可以通過主客體之間的疏水相互作用而包合多種有機物。殼聚糖可作為陽離子型和陰離子型絮凝劑，對無機化合物、極性有機化合物、蛋白質(zhì)等產(chǎn)生絮凝作用。殼聚糖無毒，對動、植物無害，用其作為絮凝劑的污泥可作肥料.在環(huán)境保護方面具有廣闊的應(yīng)用前景。重金屬離子也可被殼聚糖吸附主要是通過殼聚糖分子中的羥基、氨基以及其他活性基團對重金屬離子的螯合作用來完成有利于增加其對金屬離子的吸附率。本發(fā)明結(jié)合了 β_環(huán)糊精和殼聚糖各自的優(yōu)點制備的吸附劑，可有效吸附印染廢水中的酸性染料，有利于節(jié)約成本及環(huán)境保護。本發(fā)明的反應(yīng)方程式為
本發(fā)明β_環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜的組分為β_環(huán)糊精(國藥集團化學(xué)試劑有限公司)、殼聚糖(國藥集團化學(xué)試劑有限公司)、硅烷偶聯(lián)劑(荊州江漢精細(xì)化工有限公司)、一水檸檬酸(上海伊嘉利化工)、PEG-400 (國藥集團化學(xué)試劑有限公司)、磷酸ニ氫鈉(浙江平湖試劑廠)。本發(fā)明采用具有“內(nèi)疏水，外親水”的特殊分子結(jié)構(gòu)的環(huán)糊精，作為“宿主”包絡(luò)不同“客體”化合物，形成結(jié)構(gòu)特殊的包絡(luò)物；殼聚糖(CS)是甲殼素的脫こ?；a(chǎn)物，難溶于水，而溶于酸中。殼聚糖具有良好吸附、成膜、絮凝、螯合等性能，且無毒無害，可生物降解。殼聚糖的大分子鏈上分布著許多羥基、氨基及ー些N-こ酰氨基，是ー種良好的生物聚合物，可在酸性溶液中形成高電荷密度的陽離子聚電解質(zhì)，來吸附廢水中的有機質(zhì)。本發(fā)明中結(jié)合這兩種天然高分子的優(yōu)點，提高吸附材料的吸附能力和印染廢水處理的效果。在吸附劑制備中避免采用環(huán)氧氯丙烷等有毒試劑，而是采用ー些無毒試劑如PEG-400作為改性劑，檸檬酸作為交聯(lián)劑，磷酸氫ニ鈉作為催化劑。與國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品相比，β_環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜比殼聚糖膜的吸附量增加35% ;在有機試劑的作用下，β -環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜可以解析出吸附物，80%-94%的吸附物從吸附劑中解析，再利用可以吸附約 69%-79%的吸附物，并且重復(fù)利用6次。作為優(yōu)選，所述的β -環(huán)糊精聚合物為水不溶性的聚合物。作為優(yōu)選，所述的殼聚糖的脫こ酰度為80. 0-95. 0%，其粘度為50_800mPa · S。作為優(yōu)選，所述的β -環(huán)糊精聚合物的制備條件是130_150°C，聚合事件為4-5小時。作為優(yōu)選，所述的殼聚糖與硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)條件是45_55°C，反應(yīng)時間為3_5h。作為優(yōu)選，所述的β -環(huán)糊精聚合物與殼聚糖的交聯(lián)溫度為45_55°C，反應(yīng)時間為
O.5-1. 5h0因此，本發(fā)明采用環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜作為印染廢水中酸性染料的吸附劑，結(jié)合了 β -環(huán)糊精和殼聚糖各自的優(yōu)點，使印染廢水中酸性染料的吸附速率加快，吸附量増加。β -環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜還可回收重復(fù)利用，有效降低企業(yè)的應(yīng)用成本。
具體實施例方式下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進ー步具體的說明。實施例I :本例的一種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其步驟為先將8g0-環(huán)糊精放入到Ig—水檸檬酸中，添加lgPEG-400、0. 25g磷酸ニ氫鈉后聚合成β -環(huán)糊精聚合物，然后在殼聚糖溶液中加入硅烷偶聯(lián)劑，將β -環(huán)糊精聚合物與殼聚糖進行交聯(lián)，其中殼聚糖β-環(huán)糊精聚合物摩爾比為I :3，即可制得β-環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜。其中β-環(huán)糊精聚合物的制備是在140°C，聚合時間為4. 5h，殼聚糖與硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)是在50°C，反應(yīng)時間為4h，β -環(huán)糊精聚合物與殼聚糖交聯(lián)是在50°C，所需的反應(yīng)時間為Ih, β -環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜分別吸附Acid Red299, Acid Orange 116, Acid blue113。經(jīng)本發(fā)明所制備的酸性染料廢水處理的吸附劑可重復(fù)利用，再利用可以吸附約69-79%的吸附物，并且重復(fù)利用6次。實施例2 :本例的一種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其步驟為先將IOgP-環(huán)糊精放入到2g—水檸檬酸中，添加lgPEG-400、0. 25g磷酸ニ氫鈉后聚合成β -環(huán)糊精聚合物，然后在殼聚糖溶液中加入硅烷偶聯(lián)劑，將β -環(huán)糊精聚合物與殼聚糖進行交聯(lián)，其中殼聚糖β-環(huán)糊精聚合物摩爾比為I :3，即可制得β-環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜。其中β -環(huán)糊精聚合物的制備是在140°C，聚合時間為4. 5h，殼聚糖與硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)是在50°C，反應(yīng)時間為4h，β -環(huán)糊精聚合物與殼聚糖交聯(lián)是在50°C，所需的反應(yīng)時間為Ih, β -環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜分別吸附Acid Red299, Acid Orange 116, Acid blue113。
經(jīng)本發(fā)明所制備的酸性染料廢水處理的吸附劑可重復(fù)利用，再利用可以吸附約40%-50%的吸附物，并且重復(fù)利用6次。以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其特征在于所述的制備方法為先將8-10g@ -環(huán)糊精放入到l_2g —水檸檬酸中，添加lgPEG-400、0. 25g磷酸ニ氫鈉后聚合成β-環(huán)糊精聚合物，然后在殼聚糖溶液中加入硅烷偶聯(lián)劑，將β-環(huán)糊精聚合物與殼聚糖進行交聯(lián)，其中殼聚糖β-環(huán)糊精聚合物摩爾比為I :3，即可制得β-環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其特征在于所述的環(huán)糊精聚合物為水不溶性的聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其特征在于所述的殼聚糖的脫こ酰度為80. 0-95. 0%，其粘度為50-800mPa · S。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其特征在于所述的環(huán)糊精聚合物的制備條件是130-150°C，聚合時間為4-5小吋。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其特征在于所述的殼聚糖與硅烷偶聯(lián)劑的反應(yīng)條件是45-55°C，反應(yīng)時間為3-5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法，其特征在于所述的β -環(huán)糊精聚合物與殼聚糖的交聯(lián)溫度為45-55°C，反應(yīng)時間為O. 5-1. 5h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功能材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于酸性染料廢水處理的吸附劑的制備方法。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的印染廢水的脫色較為困難，無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)等的技術(shù)問題。本發(fā)明的制備方法為先將8-10gβ-環(huán)糊精放入到1-2g一水檸檬酸中，添加1gPEG-400、0.25g磷酸二氫鈉后聚合成β-環(huán)糊精聚合物，然后在殼聚糖溶液中加入硅烷偶聯(lián)劑，將β-環(huán)糊精聚合物與殼聚糖進行交聯(lián)，其中殼聚糖β-環(huán)糊精聚合物摩爾比為13，即可制得β-環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜。
文檔編號B01J20/30GK102671631SQ20121012126
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者俞丹, 吳玲玲, 徐寧, 徐棚棚, 楊杰, 王樂, 王煒 申請人:三元控股集團有限公司