多功能复合吸附剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种多功能复合吸附剂，其是以交联壳聚糖为基体，交联壳聚糖是由重金属离子印迹壳聚糖经交联剂交联后形成，交联壳聚糖基体中填充有纳米Fe3O4和纳米TiO2，多功能复合吸附剂的表面经硫脲改性形成有大量的自由氨基。本发明开相应公开了该多功能复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：首先进行光催化负载，然后进行重金属离子印迹，使金属印迹离子与其中的壳聚糖充分反应形成配合物，再添加交联剂进行交联反应；再加入环氧氯丙烷和含硫脲的丙酮溶液进行改性接枝，最后进行振荡解吸，用碱性溶液再生，制得多功能复合吸附剂。利用本发明的多功能复合吸附剂可以选择性分离重金属和/或降解有机污染物。

主权项

一种多功能复合吸附剂的制备方法，所述多功能复合吸附剂是以交联壳聚糖为基体，所述交联壳聚糖是由重金属离子印迹壳聚糖经交联剂交联后形成，所述交联壳聚糖基体中填充有纳米Fe3O4和纳米TiO2，所述多功能复合吸附剂的表面经硫脲改性形成有大量的自由氨基，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：（1）光催化负载：将壳聚糖粉末加入到乙酸溶液中，分散溶解，同时加入纳米TiO2粉末和纳米Fe3O4粉末，搅拌均匀形成混合液；所述的壳聚糖、纳米TiO2和纳米Fe3O4 的质量比控制在5∶（0.5～2.0）∶（1.0～2.5）；（2）离子印迹：向所述混合液中添加重金属离子溶液，使所述重金属离子与混合液中壳聚糖的质量比满足（1～10）∶100，在50℃～80℃的水浴中搅拌，使重金属离子与其中的壳聚糖充分反应，形成配合物；（3）交联：向含有所述配合物的混合液中加入交联剂溶液，搅拌至溶胶析出，捣碎溶胶，调节混合液的pH值为8～10，在50℃～80℃的水浴中充分搅拌直至反应完全；所述交联剂为质量浓度为50%的戊二醛溶液，所述戊二醛溶液按每克壳聚糖添加0.2ml～0.4ml计；（4）改性接枝：往上述交联后的反应液中加入环氧氯丙烷和含硫脲的丙酮溶液，在50℃～80℃的水浴中继续搅拌直至反应完全；所述环氧氯丙烷的添加量按每克壳聚糖添加0.6ml～1.2ml计，所述硫脲的添加量为壳聚糖质量的1.6～2.0倍；（5）解吸再生：对上述改性接枝后得到的反应产物进行清洗，再进行振荡解吸，然后用碱性溶液再生，最后经后续处理制得多功能复合吸附剂。