一种重金属吸附剂及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108855014A(43)申请公布日2018.11.23(21)申请号201810881562.XC02F101/20(2006.01)(22)申请日2018.08.05(71)申请人广州小众环保科技有限公司地址510000广东省广州市高新技术产业开发区科丰路31号自编一栋华南新材料创新园G2栋626号(72)发明人王文杰饶丹叶涛(74)专利代理机构广州市科丰知识产权代理事务所(普通合伙)44467代理人王海曼(51)Int.Cl.B01J20/26(2006.01)C02F1/28(2006.01)C08G81/00(2006.01)B01J20/30(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种重金属吸附剂及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种重金属吸附剂及其制备方法与应用，旨在提供一种原料易得，用量少、净水效果好，处理速度快，尤其对重金属有良好的吸附作用的吸附剂；其技术方案通过高碘酸钾氧化海藻酸钠生成二醛结构，而后利用支化聚乙烯亚胺(PEI)上的伯胺与醛基进行席夫碱反应进行接枝，最后还原得到共聚物；属于工业废水处理技术领域。CN108855014ACN108855014A权利要求书1/1页1.一种重金属吸附剂，其特征在于，结构式如下所示：n为250-340。2.制备权利要求1所述的一种重金属吸附剂的方法，其特征在于，通过高碘酸钾氧化海藻酸钠生成二醛结构，而后利用支化聚乙烯亚胺上的伯胺与醛基进行席夫碱反应进行接枝，最后还原得到共聚物。3.根据权利要求2所述的一种重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，依次包括下述步骤：1)将海藻酸钠溶于水中配置成为海藻酸钠溶液，将高碘酸钾溶于水中配置高碘酸钾溶液；2)将步骤1)中的海藻酸钠溶液在醋酸/醋酸钠缓冲溶液中得反应液A，将步骤1)中的高碘酸钾溶液溶解在醋酸/醋酸钠缓冲溶液中得反应液B，并且，用N2鼓泡脱气，冷至4℃，将反-应液A和反应液B按照n(ALG):n(IO4)＝1:1比例混合，避光反应8～12h，加入2mL10％体积浓度的乙二醇终止反应，用乙醇沉析，并反复洗3次，常温至40℃真空干燥24h，得到中间产物；3)将步骤2)所得的中间产物和支化聚乙烯亚胺溶解于pH为4.5的缓冲溶液中，在3-5℃反应12～16小时，透析去除小分子杂质，再用无水乙醇沉析，洗涤，离心，最后加入硼氢化钠溶液3-5℃还原反应14-18h，透析，醇洗，离心烘干，即可得到最终产物。4.根据权利要求1所述的一种重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，所述海藻酸钠溶液质量百分浓度为2％；所述高碘酸钾溶液的浓度为0.1～0.25mol/L。5.根据权利要求1所述的一种重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，所述乙二醇的体积浓度为10％。6.根据权利要求1所述的一种重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，所述海藻酸钠溶液与醋酸/醋酸钠缓冲溶液的体积比为2：1；所述的碘酸钾溶液与醋酸/醋酸钠缓冲溶液的体积比为：2:1。7.根据权利要求1所述的一种重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤2)所述中间产物和支化聚乙烯亚胺(PEI)的质量比为：1：2～2.4。8.权利要求1所述的重金属吸附剂作为净水剂的应用。2CN108855014A说明书1/5页一种重金属吸附剂及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明公开了一种重金属吸附剂，本发明还公开了该重金属吸附剂的制备方法与应用；属于工业废水处理技术领域。背景技术[0002]海藻酸是19世纪80年代英国化学家从褐色海藻中分离出来的一种无支链天然高分子多糖，并在20世纪初开始商业化生产。商业用的海藻酸主要以海藻酸盐的形式存在，包括海藻酸钙、海藻酸钾、海藻酸钠，在食品、纺织、印刷、医药等行业都具有广泛的运用。海藻酸本身不溶于非极性溶剂，微溶于水；海藻酸作为多糖类物质家族中一个非常重要的组成成员，具有许多优异的特性，如无毒、生物相容性好、可生物降解、价格低廉等。常见海藻酸盐为海藻酸钠，为白色或淡黄色粉末，无臭无味，易溶于水，加入温水膨化，吸湿性强，不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。海藻酸钠可以与Pb2+进行离子交换，对Cu2+进行配位螯合吸附，对Cd2+，Ni2+，Zn2+，Co2+等吸附也比较强。[0003]海藻酸分子链结构单元包含β-D甘露糖醛酸(M单元)和α-L古洛糖醛酸(G单元)其中G结构单元可以与多价金属离子螯合行程配位化合物。海藻酸钠上的羧基极易与二钾离子发生静电相互作用，离子与单元上的多个O原子发生螯合作用，使海藻酸钠链间结合得更紧密，如式1所述：[0004][0005]人类生产活动对水资源造成严重的污染，工业引起的水体污染最严重，尤其是含重金属废水，潜在危害性极大，处理难度也非常大。