[发明专利]一种网状季胺基阴离子吸附剂

说明书

一种网状季胺基阴离子吸附剂，以丝瓜络为原料，发明并采用醚化‑接枝技术制备出季胺基阴离子交换吸附剂，丝瓜络经过醚化‑接枝改性，其氮含量从0.6%增加到4.44%，改性后的产品已成功引入胺基基团阴离子交换吸附剂的最佳吸附pH为3～10，阴离子交换吸附剂对NO3‑的吸附是单层吸附和多层吸附同时进行的阴离子交换吸附剂对NO3‑具有较高的选择性，其在湖水脱氮方面具有良好的应用前景吸附后的产品可以用0.1mol/L的HCl溶液再生，至少可以循环使用5次。

技术领域

本发明涉及一种吸附剂，尤其涉及一种网状季胺基阴离子吸附剂。

背景技术

富营养化是当今世界面临的严峻的水污染问题之一，导致江、河和湖库水环境质量日益恶化，水生生态系统受到严重破坏。目前，用于脱氮处理的工艺技术主要有:反渗透法、电渗法、化学还原法、生物脱氮法和吸附法等。反渗透法和化学还原法处理成本较高；生物脱氮法易受进水水质影响，且运行管理复杂；吸附脱氮法则设备简单、运行稳定、投资少，因而受到广泛关注。

丝瓜络的主要成分有纤维素、半纤维素和木质素，其纤维素含量可达65%。丝瓜络作为天然网状生物质材料，具有独特的多孔性物理结构和优良的机械强度，利用这一特点可制成多孔状功能性纤维材料，其作为吸附柱填料不易堵塞，而且易生物降解、再生效率高、回收利用方便、具有很好的应用前景。丝瓜络具有既亲水又亲油的两亲性化学结构和独特的空间物理结构，以其作为基体制备纤维材料具有较高的研究价值。

发明内容

本发明的目的是为了进行脱氮处理，设计了一种网状季胺基阴离子吸附剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

网状季胺基阴离子吸附剂的制备原料如下：环氧氯丙烷、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙二胺(EDA)、三乙胺、NaOH和KNO3(优级纯)。

网状季胺基阴离子吸附剂的制备预处理方法如下：将原料丝瓜络浸入质量分数为10%的NaOH溶液中，浸泡12h后用纯水清洗至中性，烘干干燥，制成1cm×1cm左右的小块，备用。

网状季胺基阴离子吸附剂的制备方法如下：取称重的丝瓜络、120mLN，N-二甲基甲酰胺及60mL环氧氯丙烷于三口烧瓶中，温度控制在85℃，搅拌1h；加入8mL交联剂，继续反应1h，然后加入10mL胺化试剂进行接枝反应，反应2h后迅速倒出产品，并用蒸馏水清洗至水中无残渣，置于烘箱中干燥，得到季胺基阴离子交换吸附剂。

所述的丝瓜络经过醚化-接枝改性，其氮含量从0.6%增加到4.44%，改性后的产品已成功引入胺基基团，所述的阴离子交换吸附剂的最佳吸附pH为3～10。

本发明的有益效果是：

网状季胺基阴离子吸附剂对NO3-的吸附是单层吸附和多层吸附同时进行的，对NO3-具有较高的选择性，故其在湖水脱氮方面具有良好的应用前景，吸附后的产品可以用0.1mol/L的HCl溶液再生，至少可以循环使用5次。

具体实施方式

实施案例1：