CN108636367A - 一种吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料及制备方法，所述磁性壳聚糖复合材料由改性壳聚糖和磁性活性炭制成直径在0.1‑0.5mm磁性复合微球，其中改性壳聚糖和磁性活性炭的重量比为1:0.8‑1.2；所述的制备方法包括：改性壳聚糖制备步骤：将三氯化铁溶于去离子水中，待充分溶解后加入壳聚糖，反应结束后，缓慢加入无水乙醇，缓慢搅拌，待沉淀逐渐生成后，离心，清洗沉淀，再加入戊二醛溶液进行交联反应，离心，清洗沉淀、烘干、磨细即得改性壳聚糖；磁性复合微球制备：按料液比为1:18‑22g/mL将磁性活性炭溶解于去离子水中，完全溶解后加入改性壳聚糖，充分溶解，然后用横流泵将混合物滴入到质量浓度为2.8‑3.2wt%的三聚磷酸钠溶液中，磁力搅拌，成球后继续搅拌固化1‑2小时，即得磁性活性炭/壳聚糖复合微球。

Description

一种吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料及制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料及制备方法，属于吸附材料技术领域。
背景技术
饮用水、中药品与个人护理品（PPCPs）正受到世界范围的广泛关注，双氯酚酸钠，环丙沙星是人类生活的常用药，也是PPCPs(药物及个人护理品)之一，对人类健康存在一定的隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种基于壳聚糖和活性炭的磁性微粒作为吸附材料，对水中PPCPs进行吸附移除，且材料具有磁性，从而达到方便快速移除效果的吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料及制备方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料，所述磁性壳聚糖复合材料由改性壳聚糖和磁性活性炭制成直径在0.1-0.5mm磁性复合微球，其中改性壳聚糖和磁性活性炭的重量比为1:0.8-1.2。
一种如上所述吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料的制备方法，所述的制备方法包括：改性壳聚糖制备和磁性复合微球制备，其中：
所述改性壳聚糖制备步骤是：将三氯化铁溶于去离子水中，待充分溶解后加入壳聚糖，反应结束后，缓慢加入无水乙醇，缓慢搅拌，待沉淀逐渐生成后，离心，清洗沉淀，再加入戊二醛溶液进行交联反应，离心，清洗沉淀，烘干，磨细，即得改性壳聚糖；
所述磁性复合微球制备步骤是：按料液比为1:18-22g/mL将磁性活性炭溶解于去离子水中，完全溶解后加入改性壳聚糖，充分溶解，然后用横流泵将混合物滴入到质量浓度为2.8-3.2wt%的三聚磷酸钠溶液中，磁力搅拌，成球后继续搅拌固化1-2小时，冲洗，封好，放在冰箱中备用，即得磁性活性炭/壳聚糖复合微球。
作为优选：所述改性壳聚糖制备步骤中三氯化铁和去离子水的料液比为1:13-16g/mL，三氯化铁和壳聚糖的重量比为1:1.1-1.2，反应3-5h；
所述无水乙醇的添加量为去离子水体积的1.8-2.2倍；
所述戊二醛溶液浓度为20-30%，添加量为加入去离子水体积的0.18-0.22倍，交联反应100-150min。
本发明主要是基于壳聚糖，磁性活性炭的颗粒微球吸附生活污水中PPCPs研究，研究得出最佳吸附条件，材料完成吸附后，对其进行磁分离处理，并进行洗脱循环利用，既能降低污水中PPCPs含量，又可提高材料的利用率。
本发明所述的壳聚糖是绿色易获得的原料，由于活性炭和PPCPs的疏水性作用,PPCPs能够被有效吸附去除,且不产生副产物，为生活污水中PPCPs的处理提供了一种新的思路。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍：本发明所述的一种吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料，所述磁性壳聚糖复合材料由改性壳聚糖和磁性活性炭制成直径在0.1-0.5mm磁性复合微球，其中改性壳聚糖和磁性活性炭的重量比为1:0.8-1.2。
一种如上所述吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料的制备方法，所述的制备方法包括：改性壳聚糖制备和磁性复合微球制备，其中：
所述改性壳聚糖制备步骤是：将三氯化铁溶于去离子水中，待充分溶解后加入壳聚糖，反应结束后，缓慢加入无水乙醇，缓慢搅拌，待沉淀逐渐生成后，离心，清洗沉淀，再加入戊二醛溶液进行交联反应，离心，清洗沉淀，烘干，磨细，即得改性壳聚糖；
所述磁性复合微球制备步骤是：按料液比为1:18-22g/mL将磁性活性炭溶解于去离子水中，完全溶解后加入改性壳聚糖，充分溶解，然后用横流泵将混合物滴入到质量浓度为2.8-3.2wt%的三聚磷酸钠溶液中，磁力搅拌，成球后继续搅拌固化1-2小时，冲洗，封好，放在冰箱中备用，即得磁性活性炭/壳聚糖复合微球。
作为优选的实施例：本发明所述改性壳聚糖制备步骤中三氯化铁和去离子水的料液比为1:13-16g/mL，三氯化铁和壳聚糖的重量比为1:1.1-1.2，反应3-5h；
所述无水乙醇的添加量为去离子水体积的1.8-2.2倍；
所述戊二醛溶液浓度为20-30%，添加量为加入去离子水体积的0.18-0.22倍，交联反应100-150min。
壳聚糖是有良好吸附性能的高分子絮凝剂，还有大量的氨基（-NH2）和羟基（-OH），这里通过复合磁性活性炭，具有稳定性、溶解性、安全性等，所以广泛应用在制药行业,也广泛应用在食品中、医药化妆品中。已有很多研究表明，壳聚糖对很多污染物具有良好的吸附性能，但是这里将壳聚糖和活性炭制成磁性颗粒，更方便快捷的进行吸附分离。
本发明的其它实施例可以在上述实施例的基础上，通过数值和特征的简单替换，可以获得无数个实施例；本发明未详细介绍的技术均为现有的公开技术，因此本领域技术人员在了解本发明内容的基础上，结合自身具有的本专业知识，能够方便地实施本发明，且不需要作出任何创造性劳动。

Claims (3)

1.一种吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料，其特征在于：所述磁性壳聚糖复合材料由改性壳聚糖和磁性活性炭制成直径在0.1-0.5mm磁性复合微球，其中改性壳聚糖和磁性活性炭的重量比为1:0.8-1.2。
2.一种如权利要求1所述吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括：改性壳聚糖制备和磁性复合微球制备，其中：
所述改性壳聚糖制备步骤是：将三氯化铁溶于去离子水中，待充分溶解后加入壳聚糖，反应结束后，缓慢加入无水乙醇，缓慢搅拌，待沉淀逐渐生成后，离心，清洗沉淀，再加入戊二醛溶液进行交联反应，离心，清洗沉淀，烘干，磨细，即得改性壳聚糖；
所述磁性复合微球制备步骤是：按料液比为1:18-22g/mL将磁性活性炭溶解于去离子水中，完全溶解后加入改性壳聚糖，充分溶解，然后用横流泵将混合物滴入到质量浓度为2.8-3.2wt%的三聚磷酸钠溶液中，磁力搅拌，成球后继续搅拌固化1-2小时，冲洗，封好，放在冰箱中备用，即得磁性活性炭/壳聚糖复合微球。
3.根据权利要求2所述吸附PPCPs的磁性壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于：所述改性壳聚糖制备步骤中三氯化铁和去离子水的料液比为1:13-16g/mL，三氯化铁和壳聚糖的重量比为1:1.1-1.2，反应3-5h；
所述无水乙醇的添加量为去离子水体积的1.8-2.2倍；
所述戊二醛溶液浓度为20-30%，添加量为加入去离子水体积的0.18-0.22倍，交联反应100-150min。
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