[发明专利]一种PEI接枝明胶海绵的制备及其在重金属污水处理中的应用

权利要求书

1.一种PEI接枝明胶海绵的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）制备羧基化修饰明胶海绵

1.1）将3,3’-二硫代二丙酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液和EDC水溶液混合均匀；

1.2）将步骤1.1）得到的混合溶液加入到pH为4.5-5.5的水溶液中，并加入海绵明胶40-60℃反应20小时以上，得到羧基化修饰明胶海绵；

（2）制备PEI接枝明胶海绵

2.1）将PEI溶解于水中，再加入EDC和NHS，混匀后，调整溶液pH至6.0-6.5；

2.2）将步骤（1）制备的羧基修饰明胶海绵加入到步骤2.1）得到的溶液中，40-60℃反应20小时以上，得到PEI接枝明胶海绵。

2.根据权利要求1所述的PEI接枝明胶海绵的制备方法，其特征在于：步骤（1）中3,3’-二硫代二丙酸与EDC的摩尔比为1:1-5。

3.根据权利要求1所述的PEI接枝明胶海绵的制备方法，其特征在于：步骤（2）中PEI、EDC与NHS的摩尔比为1:1-5:1-5。

4.根据权利要求1所述的PEI接枝明胶海绵的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）制备羧基化修饰明胶海绵

1.1）将1-2摩尔份3,3’-二硫代二丙酸溶解于5-8体积份N,N-二甲基甲酰胺中；将1-2摩尔份EDC溶于1体积份水中；将两种溶液混合后在40-60℃振荡1-2h；

1.2）将步骤1.1）得到的混合溶液用10体积份pH为5的水稀释，并加入20质量份海绵明胶40-60℃振荡反应24h；

1.3）将反应得到的羧基修饰明胶海绵用水洗涤，再用滤纸吸干水分；

（2）制备PEI接枝明胶海绵

2.1）将0.5-1摩尔份PEI溶解于20体积份水中，再加入0.5-1摩尔份EDC和0.5-1摩尔份NHS，混匀后，调整溶液pH至6.5；

2.2）将步骤（1）制备的羧基修饰明胶海绵加入到步骤2.1）得到的溶液中40-60℃振荡反应24h；

2.3）将反应得到的PEI接枝明胶海绵用水洗涤；

上述摩尔份、体积份、质量份之间对应的比例关系为mmol、mL、mg。

5.一种PEI接枝明胶海绵，其特征在于：通过权利要求1-4任一项所述的方法制备得到。

6.根据权利要求5所述的PEI接枝明胶海绵，其特征在于：所述的PEI接枝明胶海绵对Pb(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)的吸附容量为60-66mg/g。

7.权利要求5所述的PEI接枝明胶海绵在含重金属污水处理中的应用，其特征在于：所述的重金属包括Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的应用为在污水灌溉过程中对重金属的净化去除。

9.权利要求5所述的PEI接枝明胶海绵在制备重金属吸附剂中的应用。

10.一种重金属吸附剂，其特征在于：包含权利要求5所述的PEI接枝明胶海绵。