含有纳米粘土的高吸附性水凝胶及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及含有纳米粘土的高吸附性水凝胶及其制备方法和应用。所述水凝胶含有丙烯酰胺类单体M1、化学交联剂M2、无机纳米粘土M3和水溶性生物高分子M4，四者用量的质量百分比为：98～50∶0～10∶2～25∶0～15。本制备方法是在水溶液中以M3作为填充剂或增强剂或物理交联剂，以M4作为第二组分，制成具有高水溶性染料吸附性能、优良力学性能和环境友好的水凝胶。该方法制备工艺简单可靠，不污染环境，具有很强的染料吸附去除作用，具有实用性，染料吸附量可由温度、pH值、交联度、染料浓度、纳米粘土或生物高分子种类和用量，以及反应物投料比来调节。本发明水凝胶可用于纺织印染废水处理和染料吸附等领域。

主权项

含有纳米粘土的高吸附性水凝胶的制备方法，包括下列步骤：(1)将丙烯酰胺类单体M1、化学交联剂N，N’‑亚甲基双丙烯酰胺M2、无机纳米粘土M3和水溶性生物高分子M4按照质量百分比为M1：98‑50％，M2：0‑10％，M3：2‑25％，M4：0‑15％依次加入去离子水中，配制成质量浓度为8‑15％的水溶液，在20℃的密封容器中，通入氮气，搅拌30‑70min，直至完全分散形成均一溶液；(2)将上述混合溶液用冰块冷却至0‑5℃，30min后加入质量占M1、M2、M3、M4总质量的0.1‑5％的引发剂，10min后注射占M1、M2、M3、M4总质量5‑10％的催化剂，氮气保护下，继续搅拌5‑20min，直至混合溶液开始出现粘稠状；(3)将粘稠状的混合溶液立刻倒入厚度为2mm的玻璃模具中，于20‑30℃下静置密封反应15‑36h，然后将反应产物浸泡于去离子水中2周，得到纯化后的水凝胶；(4)将纯化后的水凝胶置于20‑35℃的鼓风干燥箱中干燥20‑40h，然后放在质量浓度为3‑30％的水溶性离子染料溶液中，5‑50h后得到所述的含有纳米粘土的高吸附性水凝胶。