CN111468074B - 一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球及其制备方法 - Google Patents

一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111468074B
CN111468074B CN202010286371.6A CN202010286371A CN111468074B CN 111468074 B CN111468074 B CN 111468074B CN 202010286371 A CN202010286371 A CN 202010286371A CN 111468074 B CN111468074 B CN 111468074B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cyclodextrin
acrylamide
hydroxypropyl beta
stirring
aluminum complex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010286371.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111468074A (zh
Inventor
张婧
苏俊宁
侯党社
孙艳萍
王晓霞
高茜
张娟
李祯
于雪
罗旋
苏秀霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xianyang Vocational Technical College
Original Assignee
Xianyang Vocational Technical College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xianyang Vocational Technical College filed Critical Xianyang Vocational Technical College
Priority to CN202010286371.6A priority Critical patent/CN111468074B/zh
Publication of CN111468074A publication Critical patent/CN111468074A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111468074B publication Critical patent/CN111468074B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0248—Compounds of B, Al, Ga, In, Tl
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0274—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04 characterised by the type of anion
    • B01J20/0281—Sulfates of compounds other than those provided for in B01J20/045
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B01J20/28021—Hollow particles, e.g. hollow spheres, microspheres or cenospheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Abstract

一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β‑环糊精微球的制备方法，包括以下步骤：将腐植酸、羟丙基β‑环糊精、含丙烯酰胺与硫酸铝的配合物在水中混合后，在40～60℃，加入N,N‑亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾进行反应；加入司盘S‑80、吐温T‑20、液体石蜡，40～60℃高速搅拌，乳化30～60分钟；乳化完成后，降低搅拌速度，升温至65～75℃反应20～40分钟；加入亚硫酸氢钠，继续反应4～6小时，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β‑环糊精微球粗产品。本发明成功制备了一种绿色环保、成本低廉、粒径小、分布均匀、对阴离子吸附性能好的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β‑环糊精微球产品，其对阴离子污染水有很好的净化处理作用。

Description

一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球及其制备 方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球的制备方法。
背景技术
目前，含有大量高毒性有机和无机阴离子污染物工业废水的排放造成了严重的环境污染，引起了全世界的广泛关注。作为工业产品中最重要的一类物质，合成有机染料已经广泛应用于纺织、印染、造纸等行业，其产生的废水往往具有水量大、水质变化大、多为阴离子型污染物，有较高的化学需氧量、生化性较差的特点。废水中的染料即使浓度很低，依然有很高的色度、化学需氧量及较低的可见光透过率和能见度。更为严重的是大多数染料分子中存在芳香环结构。而芳香环具有良好的光、热稳定性，很难通过生物进行降解，且有致癌、致崎、致突变作用，对人类健康和海洋生物都会产生严重的威胁。因此，发展有效的技术手段在废水排放之前从中去除有机染料具有十分重要的意义。
本发明以硫酸铝、丙烯酰胺、腐植酸、羟丙基β-环糊精等为主要原料，通过乳化交联的方法合成一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球，通过微球中羟丙基β-环糊精的空腔和铝离子所带的正电荷的电性引力，达到对水中阴离子型污染物的吸附作用，实现水的净化，保护环境。
发明内容
从技术上讲，本发明的关键在于：首先，本发明使用了带有三个正电荷的铝离子，保证所制备的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球带有足够多的正电荷，这样才能对水中的阴离子污染物有足够强的吸附作用，实现对其吸附去除；其次本发明所制备的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球中使用了羟丙基β-环糊精，羟丙基β-环糊精具有的特殊截顶圆锥状分子结构及外部亲水内腔疏水的特性，使得羟丙基β-环糊精可通过范德华力、疏水相互作用力以及主客体分子间的匹配作用等与多种有机、无机分子形成作用，独特的空腔结构可与适宜尺寸的分子形成包裹复合物。这些都对废水中阴离子型污染物具有很好的吸附作用，从而有效去除废水中阴离子污染物质。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将腐植酸、氢氧化钠溶于水溶剂中，调节pH值为6～8，水浴升温至45～55℃，得到腐植酸水溶液，即体系1；
步骤2，将羟丙基β-环糊精加入于水溶剂中，进行搅拌使其分散，得到羟丙基β-环糊精分散体系，即体系2；
步骤3，将丙烯酰胺、硫酸铝溶于水溶剂中，得到丙烯酰胺与铝配合物溶液，即体系3；
步骤4，将司盘(S-80)、吐温(T-20)、液体石蜡混合均匀，得到混合体系，即体系4；
步骤5，将体系1、2、3依次加入三口烧瓶中，加热搅拌下升温至40～60℃，再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，40～60℃恒温高速搅拌反应10分钟；
步骤6，将体系4快速滴加至三口烧瓶内，40～60℃恒温高速搅拌，乳化30～60分钟；
步骤7，乳化完成后，将搅拌速度降低，并升温至65～75℃，反应20～40分钟；
步骤8，加入亚硫酸氢钠，恒温搅拌，反应4～6小时，将所得产物离心后倒去上层油相，下层沉淀依次用乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水多次洗涤提纯；
步骤9，将步骤8提纯后的产物于真空干燥箱内干燥至恒重，研磨粉碎，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球粗产品。
优选的，腐植酸、羟丙基β-环糊精、丙烯酰胺、硫酸铝、司盘(S-80)、吐温(T-20)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、亚硫酸氢钠的质量比为（1.0～2.0）：（0.5～1.5）：（1.0～2.0）：（2.0～4.0）：（1.0～2.0）：（0.2～0.8）：（0.5～1.2）：（0.5～1.5）：（0.5～1.5）。溶剂水与步骤四中液体石蜡的体积比为1:（1～5）。
优选的，步骤1中，溶剂为水，反应温度为45～55℃。
优选的，步骤1中，氢氧化钠为1mol/L，用量为3～5ml。
优选的，步骤2中，溶剂为水。
优选的，步骤3中，溶剂为水。
优选的，步骤5中，40～60℃恒温搅拌，反应时间为10～20min。
优选的，步骤6中，恒温高速搅拌速度为4000～8000rpm，反应温度为40～60℃。
优选的，步骤6中，乳化时间为30～60 min。
优选的，步骤7中，反应温度为65～75℃，反应时间为20～40 min。
优选的，步骤8中，反应温度为65～75℃，反应时间为4～6h。
所述的制备方法制备得到的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球为灰黑色粉末产物。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明所述的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球在制备过程中，通过丙烯酰胺与铝离子的配位作用及丙烯酰胺与将带正电荷的铝离子引入羟丙基β-环糊精微球中，利用铝离子所带的正电荷的电性引力，达到对水中阴离子型污染物的吸附作用。利用羟丙基β-环糊精的独特疏水空腔，根据相似相容原理，这些空腔对有机阴离子有很好的吸附效果，获得即具有强的阴离子吸附作用，又简便高效、经济低能耗的新型吸附剂，从而实现水的净化，保护环境。
实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
实例一
步骤1，将1.0g腐植酸、3ml氢氧化钠溶于10ml水溶剂中，调节pH值为6～8，水浴升温至45℃，得到腐植酸水溶液，即体系1；
步骤2，将0.5g羟丙基β-环糊精加入于10ml水溶剂中，进行搅拌使其分散，得到羟丙基β-环糊精分散体系，即体系2；
步骤3，将1.0g丙烯酰胺、2.0g硫酸铝溶于20ml水溶剂中，得到丙烯酰胺与铝配合物溶液，即体系3；
步骤4，将1.0g司盘(S-80)、0.2g吐温(T-20)、125ml液体石蜡混合均匀，得到混合体系，即体系4；
步骤5，将体系1、2、3依次加入三口烧瓶中，加热搅拌下升温至40℃，再加入0.5gN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.5g过硫酸钾，40℃恒温高速搅拌反应10min；
步骤6，将体系4快速滴加至三口烧瓶内，恒温40℃，4000rpm高速搅拌，乳化300min；
步骤7，乳化完成后，将搅拌速度降低，并升温至65～75℃，反应20min；
步骤8，加入0.5g亚硫酸氢钠，恒温搅拌，反应4h，将所得产物离心后倒去上层油相，下层沉淀依次用乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水多次洗涤提纯；
步骤9，将步骤8提纯后的产物于真空干燥箱内干燥至恒重，研磨粉碎，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球粗产品。
实例二
步骤1，将1.4g腐植酸、5ml氢氧化钠溶于13ml水溶剂中，调节pH值为6～8，水浴升温至55℃，得到腐植酸水溶液，即体系1；
步骤2，将1.5g羟丙基β-环糊精加入于15ml水溶剂中，进行搅拌使其分散，得到羟丙基β-环糊精分散体系，即体系2；
步骤3，将2.0g丙烯酰胺、4.0g硫酸铝溶于30ml水溶剂中，得到丙烯酰胺与铝配合物溶液，即体系3；
步骤4，将2.0g司盘(S-80)、0.8g吐温(T-20)、150ml液体石蜡混合均匀，得到混合体系，即体系4；
步骤5，将体系1、2、3依次加入三口烧瓶中，加热搅拌下升温至60℃，再加入1.2gN,N-亚甲基双丙烯酰胺和1.5g过硫酸钾，60℃恒温高速搅拌反应10min；
步骤6，将体系4快速滴加至三口烧瓶内，60℃恒温，8000rpm高速搅拌，乳化60min；
步骤7，乳化完成后，将搅拌速度降低，并升温至75℃，反应40min；
步骤8，加入1.5g亚硫酸氢钠，恒温搅拌，反应6h，将所得产物离心后倒去上层油相，下层沉淀依次用乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水多次洗涤提纯；
步骤9，将步骤8提纯后的产物于真空干燥箱内干燥至恒重，研磨粉碎，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球粗产品。
实例三
步骤1，将2.0g腐植酸、4ml氢氧化钠溶于15ml水溶剂中，调节pH值为6～8，水浴升温至50℃，得到腐植酸水溶液，即体系1；
步骤2，将1.0g羟丙基β-环糊精加入于10ml水溶剂中，进行搅拌使其分散，得到羟丙基β-环糊精分散体系，即体系2；
步骤3，将1.5g丙烯酰胺、3.0g硫酸铝溶于20ml水溶剂中，得到丙烯酰胺与铝配合物溶液，即体系3；
步骤4，将1.5g司盘(S-80)、0.4g吐温(T-20)、180ml液体石蜡混合均匀，得到混合体系，即体系4；
步骤5，将体系1、2、3依次加入三口烧瓶中，加热搅拌下升温至50℃，再加入0.9gN,N-亚甲基双丙烯酰胺和1.2g过硫酸钾，50℃恒温高速搅拌反应10min；
步骤6，将体系4快速滴加至三口烧瓶内，50℃恒温，6000rpm高速搅拌，乳化45min；
步骤7，乳化完成后，将搅拌速度降低，并升温至70℃，反应30min；
步骤8，加入1.0g亚硫酸氢钠，恒温搅拌，反应5h，将所得产物离心后倒去上层油相，下层沉淀依次用乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水多次洗涤提纯；
步骤9，将步骤8提纯后的产物于真空干燥箱内干燥至恒重，研磨粉碎，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球粗产品。
实例四
步骤1，将1.2g腐植酸、4.5ml氢氧化钠溶于12ml水溶剂中，调节pH值为6～8，水浴升温至48℃，得到腐植酸水溶液，即体系1；
步骤2，将1.3g羟丙基β-环糊精加入于16ml水溶剂中，进行搅拌使其分散，得到羟丙基β-环糊精分散体系，即体系2；
步骤3，将1.3g丙烯酰胺、2.6g硫酸铝溶于28ml水溶剂中，得到丙烯酰胺与铝配合物溶液，即体系3；
步骤4，将1.8g司盘(S-80)、0.3g吐温(T-20)、70ml液体石蜡混合均匀，得到混合体系，即体系4；
步骤5，将体系1、2、3依次加入三口烧瓶中，加热搅拌下升温至55℃，再加入0.9gN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.6g过硫酸钾，54℃恒温高速搅拌反应10min；
步骤6，将体系4快速滴加至三口烧瓶内，44℃恒温，5000rpm高速搅拌，乳化40min；
步骤7，乳化完成后，将搅拌速度降低，并升温至67℃，反应35min；
步骤8，加入1.5g亚硫酸氢钠，恒温搅拌，反应4.5h，将所得产物离心后倒去上层油相，下层沉淀依次用乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水多次洗涤提纯；
步骤9，将步骤8提纯后的产物于真空干燥箱内干燥至恒重，研磨粉碎，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球粗产品。
实例五
步骤1，将1.8g腐植酸、3.5ml氢氧化钠溶于18ml水溶剂中，调节pH值为6～8，水浴升温至53℃，得到腐植酸水溶液，即体系1；
步骤2，将0.6g羟丙基β-环糊精加入于7ml水溶剂中，进行搅拌使其分散，得到羟丙基β-环糊精分散体系，即体系2；
步骤3，将1.8g丙烯酰胺、3.6g硫酸铝溶于22ml水溶剂中，得到丙烯酰胺与铝配合物溶液，即体系3；
步骤4，将1.2g司盘(S-80)、0.7g吐温(T-20)、120ml液体石蜡混合均匀，得到混合体系，即体系4；
步骤5，将体系1、2、3依次加入三口烧瓶中，加热搅拌下升温至58℃，再加入1.1gN,N-亚甲基双丙烯酰胺和0.6g过硫酸钾，42℃恒温高速搅拌反应10min；
步骤6，将体系4快速滴加至三口烧瓶内，42℃恒温，7000rpm高速搅拌，乳化55min；
步骤7，乳化完成后，将搅拌速度降低，并升温至73℃，反应36min；
步骤8，加入0.7g亚硫酸氢钠，恒温搅拌，反应4.2h，将所得产物离心后倒去上层油相，下层沉淀依次用乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水多次洗涤提纯；
步骤9，将步骤8提纯后的产物于真空干燥箱内干燥至恒重，研磨粉碎，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球粗产品。
实例六
步骤1，将1.6g腐植酸、4.2ml氢氧化钠溶于18ml水溶剂中，调节pH值为6～8，水浴升温至46℃，得到腐植酸水溶液，即体系1；
步骤2，将1.4g羟丙基β-环糊精加入于17ml水溶剂中，进行搅拌使其分散，得到羟丙基β-环糊精分散体系，即体系2；
步骤3，将1.6g丙烯酰胺、2.2g硫酸铝溶于15ml水溶剂中，得到丙烯酰胺与铝配合物溶液，即体系3；
步骤4，将1.7g司盘(S-80)、0.3g吐温(T-20)、150ml液体石蜡混合均匀，得到混合体系，即体系4；
步骤5，将体系1、2、3依次加入三口烧瓶中，加热搅拌下升温至58℃，再加入0.6gN,N-亚甲基双丙烯酰胺和1.4g过硫酸钾，58℃恒温高速搅拌反应10min；
步骤6，将体系4快速滴加至三口烧瓶内，47℃恒温，5500rpm高速搅拌，乳化55min；
步骤7，乳化完成后，将搅拌速度降低，并升温至67℃，反应56min；
步骤8，加入1.3g亚硫酸氢钠，恒温搅拌，反应5.4h，将所得产物离心后倒去上层油相，下层沉淀依次用乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水多次洗涤提纯；
步骤9，将步骤8提纯后的产物于真空干燥箱内干燥至恒重，研磨粉碎，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球粗产品。
本实施例制备的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球为灰黑色色粉末产物。取本实施例制备的样品，考察其应用效果，分别配制了含有四种阴离子染料，浓度为100mg/L的溶液，并用其作为吸附剂去除其中的阴离子染料，测试结果显示，本发明实例六制备的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球材料对于染料的吸附量结果，其中甲基橙、甲基蓝、茜素绿、茜素红的吸附量分别为353.7、365.2、303.9、397.1mg/g。
对比例一
参照实施例六，本例与实施例六的区别在于，步骤2中，将羟丙基β-环糊精替换为等物质量的β-环糊精。其余原料、工艺与实施例六完全相同。
对比例1中采用了其他类型的具有疏水空腔结构的β-环糊精，对比所制备的产物的结构不规则，空隙不丰满，吸附能力下降。这是因为β-环糊精在水中的溶解性不好，导致反应体系不均匀，造成产物结构不规则。
对比例二
参照实施例六，本例与实施例六的区别在于，在步骤3中，将丙烯酰胺替换为等物质量的丙烯酸。其余原料、工艺与实施例六完全相同。
对比例2中采用了其他类型的乙烯基类单体丙烯酸，对比所制备的产物对阴离子的吸附能力显著下降。首先，这是因为丙烯酸与铝形成的配合物不是螯合物，所以结构不稳定，最终产物中引入的带正电的铝离子量减少，故对阴离子污染物的吸附能力下降。其次，丙烯酸中没有氨基，在水中一般显负电，极大的削弱了产物所带的正电荷。
对比例三
参照实施例六，本例与实施例六的区别在于，将步骤3省略，即不加入丙烯酰胺与铝配合物溶液。其余原料、工艺与实施例六完全相同。
对比例3中未加入丙烯酰胺与铝配合物溶液，对比所制备的产物对阴离子的吸附能力显著下降。这是因为本发明所制备的产品对阴离子的吸附主要是通过配合物中铝离子所带的正电与阴离子型污染物之间的电性引力作用，来实现对水中阴离子型污染物的吸附。
对比例四
参照实施例六，本例与实施例六的区别在于，步骤5中，将反应时间由10min分别替换为5min和20min。其余原料、工艺与实施例六完全相同。
对比例4中替换了40～60℃反应条件下的恒温高速搅拌反应时间，对比所制备的产物对阴离子的吸附性能明显下降。分析可能的原因是：若时间过短，因搅拌不充分，体系不均匀，当进行步骤6时，即加入油相，则会造成油包水型的乳液中水相中反应物分布不均匀，不能按设计的反应进行，造成产物成分和结构不规则，导致吸附力下降；若时间过长，水相中的交联聚合反应进行的程度较大，使中间产物的疏水亲油性增加，当进行步骤6时，即加入油相，体系中的反应物将会被萃取到油相中继续进行交联聚合，形成树脂而不是微球，使产物不易研磨粉碎，比表面积减小，吸附力下降。

Claims (2)

1.一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将腐植酸、氢氧化钠溶于水溶剂中，调节pH值为6～8，水浴升温至45～55℃，得到腐植酸水溶液，即体系1；
步骤2，将羟丙基β-环糊精加入于水溶剂中，进行搅拌使其分散，得到羟丙基β-环糊精分散体系，即体系2；
步骤3，将丙烯酰胺、硫酸铝溶于水溶剂中，得到丙烯酰胺与铝配合物溶液，即体系3；
步骤4，将司盘S-80、吐温T-20、液体石蜡混合均匀，得到混合体系，即体系4；
步骤5，将体系1、体系2、体系3依次加入三口烧瓶中，加热搅拌下升温至40～60℃，再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，40～60℃恒温高速搅拌反应10分钟；
步骤6，将体系4快速滴加至三口烧瓶内，40～60℃恒温高速搅拌，乳化30～60分钟；
步骤7，乳化完成后，将搅拌速度降低，并升温至65～75℃，反应20～40分钟；
步骤8，加入亚硫酸氢钠，恒温搅拌，反应4～6小时，将所得产物离心后倒去上层油相，下层沉淀依次用乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水多次洗涤提纯；
步骤9，将步骤8提纯后的产物于真空干燥箱内干燥至恒重，研磨粉碎，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球粗产品；
腐植酸、羟丙基β-环糊精、丙烯酰胺、硫酸铝、司盘S-80、吐温T-20、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、亚硫酸氢钠的质量比为（1.0～2.0）：（0.5～1.5）：（1.0～2.0）：（2.0～4.0）：（1.0～2.0）：（0.2～0.8）：（0.5～1.2）：（0.5～1.5）：（0.5～1.5）；体系所含水的总量与液体石蜡的体积比为1:（1～5）。
2.权利要求1所述方法制备的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球。
CN202010286371.6A 2020-04-13 2020-04-13 一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球及其制备方法 Active CN111468074B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010286371.6A CN111468074B (zh) 2020-04-13 2020-04-13 一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010286371.6A CN111468074B (zh) 2020-04-13 2020-04-13 一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111468074A CN111468074A (zh) 2020-07-31
CN111468074B true CN111468074B (zh) 2023-03-28

Family

ID=71752444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010286371.6A Active CN111468074B (zh) 2020-04-13 2020-04-13 一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111468074B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112961283B (zh) * 2021-03-15 2023-04-07 咸阳职业技术学院 一种环保可降解高吸水性树脂及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105854828A (zh) * 2016-05-30 2016-08-17 南京林业大学 一种腐殖酸微球及其制备方法及应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109762107B (zh) * 2018-12-13 2021-08-24 陕西科技大学 一种腐植酸/淀粉聚合物、复合微球及其制备方法
CN110227419B (zh) * 2019-06-25 2022-06-21 陕西科技大学 一种腐植酸/β-环糊精聚合物、复合微球及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105854828A (zh) * 2016-05-30 2016-08-17 南京林业大学 一种腐殖酸微球及其制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN111468074A (zh) 2020-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lou et al. Synthesis of a terpolymer based on chitosan and lignin as an effective flocculant for dye removal
Naseeruteen et al. Adsorption of malachite green from aqueous solution by using novel chitosan ionic liquid beads
Marrakchi et al. Cross-linked chitosan/sepiolite composite for the adsorption of methylene blue and reactive orange 16
Szyguła et al. The removal of sulphonated azo-dyes by coagulation with chitosan
CN105413624B (zh) 用于阴离子染料废水处理的改性硅胶吸附材料的制备方法
Yuan et al. Schiff base–Chitosan grafted l-monoguluronic acid as a novel solid-phase adsorbent for removal of congo red
Liu et al. Fast removal of methylene blue from aqueous solution using porous soy protein isolate based composite beads
Singh et al. Poly (acrylamide) functionalized chitosan: an efficient adsorbent for azo dyes from aqueous solutions
CN109265611B (zh) 一种功能化纤维素基多孔材料及其制备方法与应用
Sari Removal of acidic indigo carmine textile dye from aqueous solutions using radiation induced cationic hydrogels
CN111468074B (zh) 一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球及其制备方法
CN111729650A (zh) 四氧化三铁@共价有机框架吸附材料及其在去除废水中有机染料方面的应用
Rizzi et al. Applicative study (part I): the excellent conditions to remove in batch direct textile dyes (direct red, direct blue and direct yellow) from aqueous solutions by adsorption processes on low-cost chitosan films under different conditions
CN111514867A (zh) 一种聚乙烯亚胺接枝纳米Fe3O4-石墨烯的吸附材料及其制法
Li et al. Adsorption of reactive black M-2R on different deacetylation degree chitosan
CN110665469A (zh) 一种改性复合吸附剂及其制备方法和应用
CN111995711B (zh) 吸附处理印染废水的亲水性中空多孔微球树脂及其制备方法和应用
CN114130370B (zh) 一种壳聚糖与鼠李糖脂复合物及其制备方法与用途
Eisazadeh et al. Comparison between various adsorbents for Direct Blue dye 14 removal from aqueous solution
CN112973651B (zh) 一种循环再生水处理吸附材料及其制备方法
CN110314670B (zh) 一种温度敏感型螯合吸附树脂及其制备方法和利用其处理废水的方法
CN102671617B (zh) 一种用于吸附难降解有机污染物的材料的制备方法
Fosso-Kankeu et al. Efficient Removal of Cationic Dye on k-carrageenan–based Hydrogel
CN111286233A (zh) 一种荧光颜料的凝胶制备方法
Hamid et al. Synthesis of Chitin-Ionic liquid beads as potential adsorbents for methylene blue

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant