[发明专利]一种高效除Cr(VI)的CMC/PEI双网络水凝胶的一步制备法

说明书

本发明涉及一种高效除Cr(VI)的CMC/PEI双网络水凝胶的一步制备法，所述制备步骤如下：将羧甲基纤维素钠胶状溶液以及聚乙烯亚胺溶液搅拌均匀，并形成混合胶状溶液，再加入交联剂并进行交联反应，即制得CMC/PEI双网络水凝胶；本发明提供的一种高效除Cr(VI)的CMC/PEI双网络水凝胶的一步制备法，简单易控，成本低廉，稳定可靠，可高效去除Cr(VI)，在其污染控制领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于重金属污染控制领域，涉及一种高效除Cr(VI)的CMC/PEI双网络水凝胶的一步制备法。

背景技术

来自电镀、金属加工、印染等工业生产过程中会产生大量的含铬废水，由于其具有非生物降解性，高毒性和致癌性，近年来正日益成为严重的全球环境问题。在还原、化学沉淀、膜过滤、吸附和离子交换等重金属离子的去除技术中，吸附法因为操作简单，成本低，吸附剂选择灵活而被广泛使用。

吸附法的去除效率主要取决于吸附剂的类型。大量研究表明，由于水凝胶独特的物理化学特性(如亲水性、溶胀性、可变性)和丰富的极性官能团(如-0H、-NH₂、-COOH、-CONH2等)，可通过静电及配位作用有效去除铬，且吸附容量和吸附速率明显优于常规吸附剂，正日益成为水处理中新型吸附材料开发和应用的热点。

相比较合成高分子材料，羧甲基纤维素类天然高分子材料由于来源广泛，成本低廉，生物相容性较好等优点而受到广泛关注。如以环氧氯丙烷为交联剂制备的羧甲基纤维素水凝胶(ShaopingYang et.al，Hydrogel Beads Based on Carboxymethyl Cellulosefor Removal Heavy Metal Ions，Journal of Applied Polymer Science 119(2011)1204-1210)，但由于网络的单一性导致水凝胶的机械性能较弱，不利于实际应用。经戊二醛交联的聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素固体粉末吸附剂(张继国等，聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能，高分子材料科学与工程30(2014)15-20)，制备过程耗时、步骤繁琐，且粉末状吸附剂无法回收利用。经丙烯酸接枝后得到羧甲基纤维素-聚丙烯酸水凝胶(AnahLik et.al，Influence of pH on Cr(VI)ions removal from aqueoussolutions using earboxymethyl cellulose-based hydrogel as adsorbent，IOPConference Series：EarthandEnvironmental Science 60(2017))，在pH为1和温度为30℃条件下，对溶液中Cr(VI)的最大吸附量仅为0.13mmol/g，铬去除能力亟待提高。