[发明专利]水溶性交联β-环糊精接枝丙烯酰胺共聚物絮凝剂的制备及产品和应用

说明书

本发明涉及一种水溶性交联β‑环糊精接枝丙烯酰胺共聚物絮凝剂的制备方法及其产品和应用，利用环氧乙烷为交联剂在碱条件下合成水溶性β‑环糊精交联聚合物，该聚合物保留了β‑环糊精原有的空腔结构，具有网状空间结构和良好的水溶性；再以硝酸铵为引发剂，在弱酸性条件下，合成水溶性交联β‑环糊精接枝丙烯酰胺共聚物，借助丙烯酰胺链的架桥作用，交联β‑环糊精的包结作用，静电作用，网捕作用，对工业废水中难降解有机物，悬浮颗粒和重金属离子都有很好的去除效果。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体是一种水溶性交联β-环糊精接枝丙烯酰胺共聚物絮凝剂的制备方法及其产品和应用。

背景技术

絮凝技术现己被广泛应用于生活污水、工业废水等治理领域，其目的是使水中有机物、胶体和悬浮物颗粒凝聚为大的絮凝体，以便从水中分离出来。常用的絮凝剂一般分为三类：(1)无机絮凝剂，例如硫酸铝、聚合氯化铝和聚合硫酸铁；(2)有机合成高分子絮凝剂，例如聚丙烯酰胺类和聚乙烯亚胺；(3)天然高分子絮凝剂，例如微生物絮凝剂、壳聚糖、藻酸钠、改性淀粉、几丁质聚氨基葡萄糖等。

天然有机高分子絮凝剂由于原料来源广泛、价格低廉、无毒、易于生物降解等特点，具有了良好的应用前景。

β-环糊精属天然有机高分子，具有安全、无毒且可生物降解性，对于选择β-环糊精作为吸附、絮凝是较优的选择。但是由于β-环糊精分子中C₂和C₃羟基之间形成分子内氢键而导致其在水中的溶解度较低，因此在应用上受到限制。为了改善β-环糊精在水溶液体系中的溶解性和分散性，对β-环糊精进行适当的改性，使其具备多官能团、水溶性和高分散性，在污水处理中十分有应用价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种包裹IR780@硅质体的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的包裹IR780@硅质体产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种水溶性交联β-环糊精接枝丙烯酰胺共聚物絮凝剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）水溶性β-环糊精聚合物的制备

β-环糊精溶于氢氧化钠溶液中，β-环糊精与氢氧化钠溶液的质量比为1：（10-20），恒温水浴下搅拌一定时间后，缓慢滴加环氧氯丙烷，环氧氯丙烷与β-环糊精的质量比为（1-3）：1，滴加完毕后继续恒温搅拌一段时间后冷却至室温，用硝酸调节溶液pH=7，加丙酮洗涤后烘干，得到水溶性β-环糊精聚合物；

（2）水溶性交联β-环糊精接枝丙烯酰胺共聚物的制备

称取一定量的水溶性β-环糊精聚合物于三口烧瓶中，加入蒸馏水并加热至恒温搅拌一定时间，水溶性β-环糊精聚合物与水的质量比为1：（20-40）；加入丙烯酰胺，再慢慢滴加0.1mol/L的硝酸铈铵溶液，丙烯酰胺、0.1mol/L硝酸铈铵与β-环糊精的质量比为（1-5）：（2-6）：1，滴加完毕后反应一定时间得到产物，将产物冷却至室温，得到水溶性交联β-环糊精接枝丙烯酰胺共聚物。

步骤（1）中，水浴的温度为30-50℃；搅拌时间为：12-20 h。

步骤（2）中，水浴的温度为50-80℃；搅拌时间为15-35 min；反应时间为：5-9 h。

本发明提供还一种水溶性交联β-环糊精接枝丙烯酰胺共聚物絮凝剂，根据上述方法制备得到。

本发明提供一种水溶性交联β-环糊精接枝丙烯酰胺共聚物絮凝剂在污水处理中的应用。