一種三組分陽離子染料吸附劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三組分陽離子染料吸附劑及其制備方法，該吸附劑包括碳納米管、海藻酸鈉和殼聚糖，其制備步驟如下：⑴.利用混酸溶液超聲處理碳納米管，得水溶性碳管；⑵.將殼聚糖溶解于稀醋酸溶液中，再添加海藻酸鈉，攪拌溶解得海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠A；⑶.取水溶性碳管分散于溶膠A中得碳管/海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠B；⑷.利用5號注射器將共混溶膠B逐滴滴入氯化鈣溶液中，交聯(lián)形成碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球，干燥后得陽離子染料吸附劑。本發(fā)明發(fā)揮了碳納米管、海藻酸鈉及殼聚糖對染料的三重吸附效果，提高了吸附劑對陽離子染料吸附率，可廣泛用于含陽離子染料的廢水處理；同時(shí)，制備方法設(shè)備要求低，操作工藝簡單，條件溫和，環(huán)境友好，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】—種三組分陽離子染料吸附劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三組分陽離子染料吸附劑及其制備方法，特別涉及一種碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球染料吸附劑及其制備方法，屬于染料吸附劑及其制備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]陽離子染料(如亞甲基藍(lán)、結(jié)晶紫、甲基綠等)是ー類重要的化工染料。由于染料本身色澤濃艷，再加上染料的陽離子基團(tuán)能與織物中第三単體的酸性基團(tuán)結(jié)合，從而使纖維染色，因此，該類染料一直被認(rèn)為是腈綸纖維染色的專用染料。然而，由于含有復(fù)雜的芳香基團(tuán)而難以生物降解脫色，陽離子染料廢水已成為主要的有害エ業(yè)廢水之一。目前エ業(yè)上常用的陽離子染料廢水處理技術(shù)有吸附法、膜分離法、絮凝沉淀法、氧化法、電解法和電化學(xué)法等，其中吸附法由于成本相對較低、可避免二次污染且無毒副作用等優(yōu)勢而成為研究和使用最為廣泛的ー種方法。該技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵在于研發(fā)高性能吸附劑，提高陽離子染料的吸附率。
[0003]近年來，利用天然生物高分子材料或無機(jī)納米材料制備吸附劑用于陽離子染料廢水處理研究日益增多，如海藻酸鈉、殼聚糖及碳納米管等。海藻酸鈉是ー種從海藻中提取出來的天然多糖碳水化合物，經(jīng)適當(dāng)交聯(lián)成球后可用于印染廢水處理研究。Rocher等曾利用磁性納米粒子/活性碳負(fù)載的海藻酸鈉微球進(jìn)行亞甲基藍(lán)的吸附研究(Journal ofHazardous Materials 2010, 178，434-439),效果顯著。殼聚糖作為另外一種天然生物高分子材料，對陽離子染料也具有較好的吸附性能。Pal等利用殼聚糖微球?qū)崿F(xiàn)了結(jié)晶紫的吸附研究(Chemical Engineering Journal 2013, 217, 426-434), Wang 等利用殼聚糖/聚(丙烯酸)/凹凸棒土復(fù)合微球?qū)Υ渭谆{(lán)進(jìn)行了吸附研究(Desalination 2011, 266,33-39)，均取得較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。碳納米管亦是ー種極具應(yīng)用前景的環(huán)境保護(hù)吸附劑。作為ー種新型的無機(jī)納米材料，其對廢水中眾多的無機(jī)污染物或有機(jī)污染物均具有出色的吸附能力。Yao等利用化學(xué)改性的多壁碳納米管先后進(jìn)行了甲基橙和亞甲基藍(lán)的吸附實(shí)驗(yàn)(Chemical Engineering Journal 2011， 170，82-89 ;Bioresource Technology, 2010,101:3040-3046)。結(jié)果表明，由于碳納米管具有豐富的納米孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，其對上述ニ種染料都表現(xiàn)出良好的吸附性能。
[0004]然而，目前存在的技術(shù)問題是，在利用海藻酸鈉、殼聚糖與碳納米管作為吸附劑用于印染廢水處理的研究工作中，吸附劑的制備材料多選用上述三種材料中的ー種或ニ種，而基于上述三種材料復(fù)合制備的染料吸附劑并用于陽離子染料吸附研究卻未見相關(guān)報(bào)道，因此，為更加有效地發(fā)揮碳納米管、海藻酸鈉與殼聚糖對陽離子染料的吸附效果，使三者之間達(dá)到協(xié)同吸附，有必要提供ー種可用于陽離子染料吸附的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分復(fù)合材料及其制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供了一種對廢水中陽離子染料具有高吸附率的三組分吸附劑。
[0006]本發(fā)明解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，該制備方法設(shè)備要求低，操作工藝簡單，條件溫和，環(huán)境友好，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種三組分陽離子染料吸附劑，其特征在于:所述吸附劑為水溶性碳管分散于海藻酸鈉與殼聚糖的稀醋酸溶液中，攪拌混合后，經(jīng)化學(xué)交聯(lián)、干燥得到的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球。
[0008]本發(fā)明所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1).利用混酸溶液超聲處理碳納米管，得水溶性碳管；⑵.將殼聚糖溶解于稀醋酸溶液中，再添加海藻酸鈉，攪拌溶解得海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠A ；(3).取水溶性碳管分散于溶膠A中得碳管/海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠B ；(4).利用5號注射器將共混溶膠B逐滴滴入氯化鈣溶液中，充分交聯(lián)形成碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球，干燥后得陽離子染料吸附劑。
[0009]本發(fā)明所述的混酸溶液是指:98.3wt %的濃硫酸與65# %的濃硝酸，二者體積比為 3:1。
[0010]本發(fā)明所述的水溶性碳管是指:經(jīng)混酸溶液超聲浸泡、抽濾、水洗并干燥后的多壁碳納米管。
[0011]本發(fā)明所述的稀醋酸溶液濃度為:1.0?2.0%(ν/ν)。
[0012]本發(fā)明所述的共混溶膠A、B中殼聚糖濃度為:0.5?1.0#%。
[0013]本發(fā)明所述的共混溶膠A、B中海藻酸鈉濃度為:3.0?4.0#%。
[0014]本發(fā)明所述的氯化鈣溶液的濃度為:1.0?2.0#%。
[0015]本發(fā)明所述的分散是指:將水溶性碳納米管以0.05?1.0#%的比例加入海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠后，采用電磁攪拌并超聲除去其中的空氣氣泡。
[0016]本發(fā)明所述的充分交聯(lián)是指，將交聯(lián)成形后的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球靜置于氯化鈣溶液中12小時(shí)。
[0017]本發(fā)明所述的干燥是指:將交聯(lián)成形后的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球平鋪于鼓風(fēng)干燥電熱箱中在70°C下充分干燥24小時(shí)。
[0018]本發(fā)明涉及上述方法制備得到的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑的化學(xué)組分為碳納米管、海藻酸鈉與殼聚糖，其中碳納米管為多壁管式結(jié)構(gòu)碳材料，海藻酸鈉的分子式為(C6H7NaO6) n，殼聚糖分子式為(C6H11NO4) n。
[0019]本發(fā)明所述的三組分陽離子染料吸附劑為微型不規(guī)則球狀結(jié)構(gòu)，平均粒徑為
0.7 ?L 2mmο
[0020]與現(xiàn)有染料吸附劑相比，本發(fā)明以天然生物高分子材料海藻酸鈉為基體，以殼聚糖與水溶性碳納米管為摻雜物，通過鈣離子交換過程制備得到碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑，使具有較多吸附活性位的殼聚糖與碳納米管均勻包裹分布于傳質(zhì)性能良好、具有交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的海藻酸鈉高分子微球中。借助海藻酸鈉、殼聚糖與碳納米管對陽離子染料的三重吸附性能，有效增加了吸附劑對陽離子染料的吸附率。
[0021]本發(fā)明具有以下有益效果:①.所制備吸附劑對陽離子染料具有吸附速度快，吸附率高的優(yōu)點(diǎn)'?.制備方法具有設(shè)備要求低，操作工藝簡單，條件溫和，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，適于工業(yè)化生產(chǎn)。總之，本發(fā)明具有制備過程簡單，環(huán)境友好，創(chuàng)新性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為實(shí)施例1制備的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑示意圖。
[0023]圖2為實(shí)施例1制備的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑表面微觀形貌結(jié)構(gòu)圖。
[0024]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。有必要在此指出的是，實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)ー步的說明，不能理解為對本發(fā)明保持范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0025]實(shí)施例1
(I)碳納米管的酸化
準(zhǔn)確稱取商品購置碳納米管1.5g，置于250ml濃度為98.3%濃硫酸與濃度為65%濃硝酸的混酸溶液中(Vltsigゴ__#=3:1)，70°C超聲處理12小時(shí)，抽濾，水洗至濾液pH為中性，將濾餅在60°C條件干燥12小時(shí)，用瑪瑙研缽研磨后備用。`
[0026](2)配制1.0W%殼聚糖-4.0W%海藻酸鈉共混溶膠
準(zhǔn)確稱取2.5g固態(tài)殼聚糖，置于500mL三ロ燒瓶中，加入250mL濃度為1% (v/v)的醋酸溶液，在60°C水浴中以500r/min的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌至完全溶解,然后加10克固態(tài)海藻酸鈉，繼續(xù)在上述條件下機(jī)械攪拌至溶液澄清透明，然后以100%功率超聲30min以除去溶液中可能存在的空氣氣泡。
[0027](3)配制1.0wt%碳管-1.0wt%殼聚糖-4.0wt%海藻酸鈉共混溶膠
準(zhǔn)確稱取1.0g(I)中酸化處理后的碳納米管，投加到IOOmL⑵中所配制的海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠中，然后將混合溶膠置于電磁攪拌器上，以高速充分均勻攪拌6小時(shí)，得到碳管/海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠，以100%功率超聲30min除去溶液中可能存在的空氣氣泡后備用。
[0028](4)配制2.0W%氯化鈣溶液
準(zhǔn)確稱取3.0g無水氯化I丐固體,轉(zhuǎn)入250mL燒杯中，加入150ml去離子水充分溶解后得2.Qwt%氯化鈣溶液,備用。
[0029](5)交聯(lián)并干燥形成碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑
利用5號注射器將(3)中所制備的共混溶膠，逐滴滴入100mL(4)所配制的2.0W%氯化鈣溶液中，使交聯(lián)形成的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球均勻分散于氯化鈣溶液中，靜置12小時(shí)后用去離子水反復(fù)清洗至清洗液pH為中性，然后在70°C下充分干燥24小吋，即可得碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑。
[0030]本實(shí)施制備得到的三組分陽離子染料吸附劑化學(xué)組分為碳納米管、海藻酸鈉與殼聚糖，其質(zhì)量比為1:1:4;其中碳納米管為多壁管式結(jié)構(gòu)碳材料，海藻酸鈉分子式為(C6H7NaO6)n，殼聚糖分子式為(C6H11NO4)nt5微球平均粒徑為0.9-1.2mm。本實(shí)施例制備所得的三組分陽離子染料吸附劑示意圖見附圖1，表面微觀形貌結(jié)構(gòu)圖見附圖2。
[0031]將得到的三組分陽離子染料吸附劑用于含次甲基藍(lán)的廢水處理，結(jié)果表明:在將1.0g吸附劑投入25mL，初始濃度為200g/mL的次甲基藍(lán)溶液中，在pH=7，轉(zhuǎn)速為120r/mn的搖床上充分振蕩2小時(shí)后，次甲基藍(lán)的去除率為99.23%。[0032]實(shí)施例2
(I)碳納米管的酸化
準(zhǔn)確稱取商品購置碳納米管1.5g，置于250ml濃度為98.3%濃硫酸與濃度為65%濃硝酸的混酸溶液中(Vwtig:ν_Μ=3:1)，70°C超聲處理12小時(shí)，抽濾，水洗至濾液pH為中性，將濾餅在60°C條件干燥12小時(shí)，用瑪瑙研缽研磨后備用。
[0033](2)配制0.5wt%殼聚糖-4.0wt%海藻酸鈉共混溶膠
準(zhǔn)確稱取1.25g固態(tài)殼聚糖，置于500mL三口燒瓶中，加入250mL濃度為1% (v/v)的醋酸溶液，在60°C水浴中以500r/min的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌至完全溶解,然后加10克固態(tài)海藻酸鈉，繼續(xù)在上述條件下機(jī)械攪拌至溶液澄清透明，然后以100%功率超聲30min以除去溶液中可能存在的空氣氣泡。
[0034](3)配制1.0wt%碳管-0.5wt%殼聚糖-4.0wt%海藻酸鈉共混溶膠
準(zhǔn)確稱取1.0g(I)中酸化處理后的碳納米管，投加到IOOmL⑵中所配制的海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠中，然后將混合溶膠置于電磁攪拌器上，以高速充分均勻攪拌6小時(shí)，得到碳管/海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠，以100%功率超聲30min除去溶液中可能存在的空氣氣泡后備用。
[0035](4)配制2.0#%氯化鈣溶液
準(zhǔn)確稱取3.0g無水氯化I丐固體,轉(zhuǎn)入250mL燒杯中，加入150ml去離子水充分溶解后
得2.0wt0Zo氯化鈣溶液,備用。
[0036](5)交聯(lián)并干燥形成碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑
利用5號注射器將(3)中所制備的共混溶膠，逐滴滴入100mL(4)所配制的2.0#%氯化鈣溶液中，使交聯(lián)形成的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球均勻分散于氯化鈣溶液中，靜置12小時(shí)后用去離子水反復(fù)清洗至清洗液pH為中性，然后在70°C下充分干燥24小時(shí)，即可得碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑。
[0037]本實(shí)施制備得到的三組分陽離子染料吸附劑化學(xué)組分為碳納米管、海藻酸鈉與殼聚糖，其質(zhì)量比為2:1:8 ;其中碳納米管為多壁管式結(jié)構(gòu)碳材料，海藻酸鈉分子式為(C6H7NaO6)n，殼聚糖分子式為(C6HnN04)n。微球平均粒徑為0.9-1.1_。
[0038]將得到的三組分陽離子染料吸附劑用于含結(jié)晶紫的廢水處理，結(jié)果表明:在將1.0g吸附劑投入25mL，初始濃度為200g/mL的結(jié)晶紫溶液中，在pH=7，轉(zhuǎn)速為120r/mn的搖床上充分振蕩2小時(shí)后，結(jié)晶紫的去除率為98.58%。
[0039]實(shí)施例3
(I)碳納米管的酸化
準(zhǔn)確稱取商品購置碳納米管1.5g，置于250ml濃度為98.3%濃硫酸與濃度為65%濃硝酸的混酸溶液中(Vwtig:ν_Μ=3:1)，70°C超聲處理12小時(shí)，抽濾，水洗至濾液pH為中性，將濾餅在60°C條件干燥12小時(shí)，用瑪瑙研缽研磨后備用。
[0040](2)配制1.0w?%殼聚糖-3.0#?%海藻酸鈉共混溶膠
準(zhǔn)確稱取2.5g固態(tài)殼聚糖，置于500mL三口燒瓶中，加入250mL濃度為1% (v/v)的醋酸溶液，在60°C水浴中以500r/min的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌至完全溶解,然后加7.5克固態(tài)海藻酸鈉，繼續(xù)在上述條件下機(jī)械攪拌至溶液澄清透明，然后以100%功率超聲30min以除去溶液中可能存在的空氣氣泡。[0041](3)配制0.5W%碳管-1.0W%殼聚糖-3.0W%海藻酸鈉共混溶膠
準(zhǔn)確稱取0.5g(l)中酸化處理后的碳納米管，投加到IOOmL⑵中所配制的海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠中，然后將混合溶膠置于電磁攪拌器上，以高速充分均勻攪拌6小時(shí)，得到碳管/海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠，以100%功率超聲30min除去溶液中可能存在的空氣氣泡后備用。
[0042](4)配制1.0fFt0Zo氯化鈣溶液
準(zhǔn)確稱取1.5g無水氯化I丐固體,轉(zhuǎn)入250mL燒杯中，加入150ml去離子水充分溶解后得1.Qwt%氯化|丐溶液,備用。
[0043](5)交聯(lián)并干燥形成碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑
利用5號注射器將(3)中所制備的共混溶膠，逐滴滴入100mL(4)所配制的1.0W%氯化鈣溶液中，使交聯(lián)形成的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球均勻分散于氯化鈣溶液中，靜置12小時(shí)后用去離子水反復(fù)清洗至清洗液pH為中性，然后在70°C下充分干燥24小吋，即可得碳管/海藻酸鈉/殼聚 糖三組分陽離子染料吸附劑。
[0044]本實(shí)施制備得到的三組分陽離子染料吸附劑化學(xué)組分為碳納米管、海藻酸鈉與殼聚糖，其質(zhì)量比為1:2:6 ;其中碳納米管為多壁管式結(jié)構(gòu)碳材料，海藻酸鈉分子式為(C6H7NaO6)n，殼聚糖分子式為(C6HnN04)n。微球平均粒徑為0.8-1.0_。
[0045]將得到的三組分陽離子染料吸附劑用于含甲基綠的廢水處理，結(jié)果表明:在將
1.0g吸附劑投入25mL，初始濃度為200g/mL的甲基綠溶液中，在pH=7，轉(zhuǎn)速為120r/mn的搖床上充分振蕩2小時(shí)后，甲基綠的去除率為98.11%。
[0046]實(shí)施例4
(I)碳納米管的酸化
準(zhǔn)確稱取商品購置碳納米管1.5g，置于250ml濃度為98.3%濃硫酸與濃度為65%濃硝酸的混酸溶液中(Vltsigゴ__#=3:1)，70°C超聲處理12小時(shí)，抽濾，水洗至濾液pH為中性，將濾餅在60°C條件干燥12小時(shí)，用瑪瑙研缽研磨后備用。
[0047](2)配制0.5wt%殼聚糖-3.0wt%海藻酸鈉共混溶膠
準(zhǔn)確稱取1.25g固態(tài)殼聚糖，置于500mL三ロ燒瓶中，加入250mL濃度為1% (v/v)的醋酸溶液，在60°C水浴中以500r/min的轉(zhuǎn)速機(jī)械攪拌至完全溶解，然后加7.5克海藻酸鈉，繼續(xù)在上述條件下機(jī)械攪拌至溶液澄清透明，然后以100%功率超聲30min以除去溶液中可能存在的空氣氣泡。
[0048](3)配制0.05wt%碳管-0.5wt%殼聚糖_3.0wt%海藻酸鈉共混溶膠
準(zhǔn)確稱取0.05g(l)中酸化處理后的碳納米管，投加到IOOmL(2)中所配制的海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠中，然后將混合溶膠置于電磁攪拌器上，以高速充分均勻攪拌6小時(shí)，得到碳管/海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠，以100%功率超聲30min除去溶液中可能存在的空氣氣泡后備用。
[0049](4)配制1.0wt0Zo氯化鈣溶液
準(zhǔn)確稱取1.5g無水氯化I丐固體,轉(zhuǎn)入250mL燒杯中，加入150ml去離子水充分溶解后得1.Qwt%氯化|丐溶液,備用。
[0050](5)交聯(lián)并干燥形成碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑
利用5號注射器將(3)中所制備的共混溶膠，逐滴滴入100mL(4)所配制的1.0W%氯化鈣溶液中，使交聯(lián)形成的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球均勻分散于氯化鈣溶液中，靜置12小時(shí)后用去離子水反復(fù)清洗至清洗液pH為中性，然后在70°C下充分干燥24小時(shí)，即可得碳管/海藻酸鈉/殼聚糖三組分陽離子染料吸附劑。
[0051]本實(shí)施制備得到的三組分陽離子染料吸附劑化學(xué)組分為碳納米管、海藻酸鈉與殼聚糖，其質(zhì)量比為1:10:60;其中碳納米管為多壁管式結(jié)構(gòu)碳材料，海藻酸鈉分子式為(C6H7NaO6)n，殼聚糖分子式為(C6H11NO4) n。微球平均粒徑為0.7?0.9_。
[0052]將得到的三組分陽離子染料吸附劑用于含次甲基藍(lán)的廢水處理，結(jié)果表明:在將
1.0g吸附劑投入25mL，初始濃度為200g/mL的次甲基藍(lán)溶液中，在pH=7，轉(zhuǎn)速為120r/mn的搖床上充分振蕩2小時(shí)后，次甲基藍(lán)的去除率為96.06%。
【權(quán)利要求】
1.一種三組分陽離子染料吸附劑，其特征在于:所述吸附劑為水溶性碳管分散于海藻酸鈉與殼聚糖的稀醋酸溶液中，攪拌混合后，經(jīng)化學(xué)交聯(lián)、干燥得到的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三組分陽離子染料吸附劑，其特征在于，其組分為碳納米管、海藻酸鈉與殼聚糖，其中碳納米管為多壁管式結(jié)構(gòu)碳材料，海藻酸鈉分子式為(C6H7NaO6)n,殼聚糖分子式為(C6H11NO4) n。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三組分陽離子染料吸附劑，其特征在于，所述的吸附劑為微型不規(guī)則球狀結(jié)構(gòu)，平均粒徑為0.7~1.2mm。
4.一種制備如權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述三組分陽離子染料吸附劑的方法，其特征在于，包括以下步驟:首先利用混酸溶液超聲處理碳納米管，得水溶性碳管；其次將殼聚糖溶解于稀醋酸溶液中，再添加海藻酸鈉，攪拌溶解得海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠A ;然后將水溶性碳管分散于溶膠A中得碳管/海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠B，最后利用5號注射器將共混溶膠B逐滴滴入氯化鈣溶液中，充分交聯(lián)形成碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球，干燥后得陽離子染料吸附劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于，所述混酸溶液為98.wt %的濃硫酸與65# %的濃硝酸，二者體積比為3:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于，經(jīng)混酸超聲處理后的碳納米管具有較好的水溶性能，其在水中的溶解度為15mg/mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于，所述的稀醋酸溶液濃度為:1.0~2.0% (v/v)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于，所述共混溶膠A、B中殼聚糖濃度為:0.5~1.0#%。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于，所述共混溶膠A、B中海藻酸鈉濃度為:3.0~4.0#%。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于，所述的氯化鈣溶液濃度為:1.0~2.0#%。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于，所述的分散是指，將水溶性碳納米管以0.05~1.0#%的比例加入海藻酸鈉/殼聚糖共混溶膠后，采用電磁攪拌6小時(shí)后，超聲除去其中的空氣氣泡。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于，所述的充分交聯(lián)是指，將交聯(lián)成形后的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球靜置于氯化鈣溶液中12小時(shí)。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三組分陽離子染料吸附劑的制備方法，其特征在于，所述的干燥是指，將充分交聯(lián)后的碳管/海藻酸鈉/殼聚糖復(fù)合微球平鋪于鼓風(fēng)干燥電熱箱中在70°C環(huán)境下干燥24小時(shí)。
【文檔編號】B01J20/28GK103447008SQ201310401824
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】李蛟 申請人:山東理工大學(xué)