一种具有重金属捕集作用的纳米淀粉基絮凝剂的制备方法

摘要

本发明提供了一种具有重金属捕集作用的纳米淀粉基絮凝剂的制备方法。所述的纳米淀粉基絮凝剂以纳米淀粉为基本骨架，在聚合物修饰改性的基础上得到具有重金属捕集作用的污水絮凝剂。所述的纳米淀粉基污水絮凝剂的制备方法包括：(1)先利用氢氧化钠/尿素/水混合溶剂的碱解冻融方法制备纳米淀粉；(2)纳米淀粉进一步交联得到交联纳米淀粉；(3)交联纳米淀粉在引发丙烯酰胺自由基聚合得到交联纳米淀粉丙烯酰胺聚合物；(4)交联纳米淀粉丙烯酰胺聚合物在碱性条件下与二硫化碳作用得到具有重金属捕集和絮凝作用的交联纳米淀粉丙烯酰胺黄原酸酯。本发明制备的纳米淀粉基絮凝剂具有絮凝和重金属捕集双重作用，本絮凝剂具有用量少、处理成本低，净水效率高等优点，特别适合城市给水、工业废水和生活污水处理，是一种高效环保的有机高分子絮凝剂。

主权项

一种具有重金属捕集作用的纳米淀粉基絮凝剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将淀粉溶于氢氧化钠/尿素/水混合溶剂中(混合溶剂的组成为2‑10％的氢氧化钠，0‑10％的尿素，其余为水)，低温(‑15℃)或室温强机械搅拌3小时后冻融处理，然后透析，冷冻干燥，得到纳米淀粉NSt；(2)将NSt溶于5.0％的氢氧化钠溶液中，调节溶液pH值为10，机械搅拌均匀后，逐步滴加环氧氯丙烷(环氧氯丙烷的体积为NSt重量比的0.5‑3倍，体积单位为mL，重量单位为g)，30℃油浴，反应8h后，冷却到室温，用盐酸调节pH值为7。然后用乙醇沉降，减压抽滤，得到交联纳米淀粉粗产物。再用乙醇洗涤两次，60℃真空干燥，得到交联纳米淀粉CNSt；(3)将CNSt分批加入到盛有蒸馏水的烧瓶中，45℃油浴匀速机械搅拌成糊后，加入40％丙烯酰胺水溶液(溶液的体积为CNSt重量的5‑20倍，体积单位为mL，重量单位为g)，氮气保护下，逐滴滴加0.01mol/L硝酸铈铵溶液5‑20mL，反应3h后，粗产品用乙醇沉降洗涤，60℃真空干燥，得到交联纳米淀粉丙烯酰胺聚合物CNSA；(4)在盛有CNSA的三角瓶中加入一定体积的30％氢氧化钠溶液，磁搅拌，缓慢滴入1‑10mL浓度为1.5mol/L二硫化碳溶液，45℃反应2小时后，粗产物用丙酮溶液洗3次，60℃真空干燥，得到交联纳米淀粉丙烯酰胺黄原酸酯，一种具有重金属捕集的纳米淀粉基污水絮凝剂。