CN108636380A - 一种吸附重金属砷的水凝胶微球及制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种吸附重金属砷的水凝胶微球及制备方法，所述水凝胶微球的组分和质量百分比是：海藻酸钠2—10%，凹凸棒土单体1—12%，余量为水；所述的制备方法是：（a）将海藻酸钠加入去离子水或茶碱水溶液中，在室温下机械搅拌，形成海藻酸钠溶液；（b）将凹凸棒土单体加入去离子水或茶碱水溶液中，超声分散，然后通过离心去除分散体中的固体沉淀，制得凹凸棒土单体悬浮溶液；（c）将海藻酸钠溶液与凹凸棒土单体悬浮溶液按照1：9—10：1的比例混合后搅拌均匀，制成凹凸棒土石海藻酸钠混合液；（d）将凹凸棒土石海藻酸钠混合液滴入二价金属离子交联剂中，制得离子交联凝胶粒，将离子交联凝胶粒经蒸馏水润洗，真空干燥后得到凹凸棒土石海藻酸钠改性聚合物，即水凝胶微球。

Description

一种吸附重金属砷的水凝胶微球及制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种吸附重金属砷的水凝胶微球及制备方法，属于水处理的吸附技术领域。
背景技术
随着工业带来的环境污染的加剧，水污染已成为全球化问题，水处理成为世界各国环境保护工作的重点。采用基于海藻酸钠凹凸棒土土微球吸附污水中砷离子的研究目前尚未见报道，值得进一步研究。目前世界范围内存在着严重的水体砷污染亟需解决的现状，本研究旨在探索一种经济有效的方式来解决这一问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种分子量分布广，活性基团点多，结构多样化、吸附性能好、安全无毒、可完全生物降解、原料来源丰富，价格低廉的吸附重金属砷的水凝胶微球及制备方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种吸附重金属砷的水凝胶微球，所述水凝胶微球的组分和质量百分比是：海藻酸钠2—10%，凹凸棒土单体1—12%，余量为水；所述的海藻酸钠和凹凸棒土石单体这两种天然高分子材料经过共混、交联等改性后制备出凹凸棒土土海藻酸钠改性的吸附重金属砷的水凝胶微球。
一种如上所述吸附重金属砷的水凝胶微球的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
（a）将海藻酸钠加入去离子水或茶碱水溶液中，在室温下机械搅拌，形成海藻酸钠溶液；
（b）将凹凸棒土单体加入去离子水或茶碱水溶液中，超声分散，然后通过离心去除分散体中的固体沉淀，制得凹凸棒土单体悬浮溶液；
（c）将海藻酸钠溶液与凹凸棒土单体悬浮溶液按照1：9—10：1的比例混合后搅拌均匀，制成凹凸棒土石海藻酸钠混合液；
（d）将凹凸棒土石海藻酸钠混合液滴入二价金属离子交联剂中，制得离子交联凝胶粒，将离子交联凝胶粒经蒸馏水润洗，真空干燥后得到凹凸棒土石海藻酸钠改性聚合物，即水凝胶微球。
作为优选：所述步骤（b）中，超声分散的功率为20—200w，频率30—60KHZ，时间20—60min；
所述步骤（c）中，海藻酸钠溶液的浓度为1—7wt%，凹凸棒土单体悬浮溶液的浓度为2—10wt%；
所述步骤（d）中，交联剂浓度为8—12wt%钙离子、钡离子或锌离子的水溶液中的一种。
本发明具有分子量分布广，活性基团点多，结构多样化、吸附性能好、安全无毒、可完全生物降解、原料来源丰富，价格低廉等特点。
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重金属砷的水凝胶微球，所述水凝胶微球的组分和质量百分比是：海藻酸钠2—10%，凹凸棒土单体1—12%，余量为水；所述的海藻酸钠和凹凸棒土石单体这两种天然高分子材料经过共混、交联等改性后制备出凹凸棒土土海藻酸钠改性的吸附重金属砷的水凝胶微球。
一种如上所述吸附重金属砷的水凝胶微球的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
（a）将海藻酸钠加入去离子水或茶碱水溶液中，在室温下机械搅拌，形成海藻酸钠溶液；
（b）将凹凸棒土单体加入去离子水或茶碱水溶液中，超声分散，然后通过离心去除分散体中的固体沉淀，制得凹凸棒土单体悬浮溶液；
（c）将海藻酸钠溶液与凹凸棒土单体悬浮溶液按照1：9—10：1的比例混合后搅拌均匀，制成凹凸棒土石海藻酸钠混合液；
（d）将凹凸棒土石海藻酸钠混合液滴入二价金属离子交联剂中，制得离子交联凝胶粒，将离子交联凝胶粒经蒸馏水润洗，真空干燥后得到凹凸棒土石海藻酸钠改性聚合物，即水凝胶微球。
作为优选的实施例：本发明所述步骤（b）中，超声分散的功率为20—200w，频率30—60KHZ，时间20—60min；
所述步骤（c）中，海藻酸钠溶液的浓度为1—7wt%，凹凸棒土单体悬浮溶液的浓度为2—10wt%；
所述步骤（d）中，交联剂浓度为8—12wt%钙离子、钡离子或锌离子的水溶液中的一种。
本发明的其它实施例可以在上述公开的实施例基础上，通过数值和特征的简单替换，可以获得无数个实施例，且本领域技术人员在了解本发明内容的基础上，可以方便地实施本发明，并不需要做出任何创造性劳动。

Claims (3)

1.一种吸附重金属砷的水凝胶微球，其特征在于：所述水凝胶微球的组分和质量百分比是：海藻酸钠2—10%，凹凸棒土单体1—12%，余量为水；所述的海藻酸钠和凹凸棒土石单体这两种天然高分子材料经过共混、交联等改性后制备出凹凸棒土土海藻酸钠改性的吸附重金属砷的水凝胶微球。
2.一种如权利要求1所述吸附重金属砷的水凝胶微球的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤：
（a）将海藻酸钠加入去离子水或茶碱水溶液中，在室温下机械搅拌，形成海藻酸钠溶液；
（b）将凹凸棒土单体加入去离子水或茶碱水溶液中，超声分散，然后通过离心去除分散体中的固体沉淀，制得凹凸棒土单体悬浮溶液；
（c）将海藻酸钠溶液与凹凸棒土单体悬浮溶液按照1：9—10：1的比例混合后搅拌均匀，制成凹凸棒土石海藻酸钠混合液；
（d）将凹凸棒土石海藻酸钠混合液滴入二价金属离子交联剂中，制得离子交联凝胶粒，将离子交联凝胶粒经蒸馏水润洗，真空干燥后得到凹凸棒土石海藻酸钠改性聚合物，即水凝胶微球。
3.根据权利要求2所述吸附重金属砷的水凝胶微球的制备方法，其特征在于：
所述步骤（b）中，超声分散的功率为20—200w，频率30—60KHZ，时间20—60min；
所述步骤（c）中，海藻酸钠溶液的浓度为1—7wt%，凹凸棒土单体悬浮溶液的浓度为2—10wt%；
所述步骤（d）中，交联剂浓度为8—12wt%钙离子、钡离子或锌离子的水溶液中的一种。
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