[发明专利]一种吡啶功能化壳聚糖吸附剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种吡啶功能化壳聚糖吸附剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将5‑100 g/L质量浓度的聚乙烯亚胺、2.5‑100 g/L质量浓度的2‑氯甲基吡啶盐酸盐及10‑100 g/L质量浓度的碳酸钠溶解于体积浓度为5‑80%的乙醇的水溶液中。本发明的吡啶功能化壳聚糖吸附剂可应用于宽泛pH范围下的畜禽养殖废水中重金属和抗生素的同步去除等领域，解决协同吸附重金属及抗生素时，吸附量小和吸附速率慢，在工程上需要树脂量大，操作时间长，在强酸条件下吸附量小甚至不吸附等技术问题，经济效益和环境效益显著。

技术领域

本发明涉及改性树脂合成领域，尤其涉及一种吡啶功能化壳聚糖吸附剂的制备方法。

背景技术

为能够促进动物生长、提高饲料效率和治疗控制疾病，兽用抗生素和微量的重金属元素在集约化畜禽养殖业中得到了广泛应用，随之产生的畜禽养殖业废水中存在的抗生素和微量重金属往往混合共存进入土壤、水体，均对环境和人体健康构成了巨大的潜在危害。常见的处理畜禽养殖废水的处理方法为生化法，但其中的重金属和抗生素难以去除。国内外针对重金属和抗生素复合污染物的去除方法有膜过滤法、催化氧化还原法、离子交换和吸附法、植物修复技术或组合工艺。基于物理化学吸附原理去除水体中污染物具有简单、快速、绿色等优势，是养殖废水重金属和抗生素复合污染物去除的优选技术。其中基于高效的生物质吸附剂的吸附法因其操作简便、高效可靠、可再生利用和环境友好性等优点而成为优选工艺。

生物质吸附剂具有生物降解性、原料可再生性和环境友好性等传统高分子材料所不具备的绿色特性，其主要通过物理-化学的方法，在水体中富集重金属离子和有机物，已到达分别去除水体中重金属离子和有机物的目的。如申请号为CN201811142664.6，申请公布日为2018年12月14日的专利申请文件公开了一种螯合吸附剂的制备方法，该吸附剂的制备方法步骤为：将壳聚糖溶解在酸性溶液中,然后与有机溶剂混合；加入乙二胺四乙酸二酐接枝单体(EDTAD),并在60～80℃、惰性气体保护下进行接枝聚合反应；反应结束后洗涤、烘干,得到壳聚糖接枝物。该发明的螯合吸附剂,具有良好的吸附性,接枝在壳聚糖上的EDTAD提供节点尤其能够牢牢螯合钙离子。可以通过洗脱法将吸附后的吸附剂回收金属离子,并且可持续使用；在尾矿坝的内部具有较好的稳定性。申请号为CN201810159080.3，申请公布日日为2018年7月31日的专利申请文件公开了用于四环素类抗生素吸附的改性海藻酸钠吸附材料及其制备方法，该吸附材料的制备方法步骤为：步骤一、将海藻酸钠和溶剂按质量体积比为1～3：97～99的比例混合搅拌均匀,使海藻酸钠充分溶胀,超声脱泡脱气,得到海藻酸钠溶胶；步骤二、将海藻酸钠溶胶匀速地滴入到质量浓度为1～10wt％金属盐溶液中,搅拌,交联反应2～24h,过滤,干燥,即得用于四环素类抗生素吸附的改性海藻酸钠吸附材料。该发明所得吸附剂原料价廉易得,吸附剂制备过程简单,对四环素类抗生素去除效率高,吸附剂使用后可生物降解,可再生,不会出现二次污染,具有良好的应用前景。文献Zhao, G.,Huang, X., Tang, Z. et al. Polymer-Based Nanocomposites for Heavy Metal IonsRemoval from Aqueous Solution: A Review[J]. Polym. Chem., 2018, 9(26): 3562-3582。以上专利或文献公开制备的生物质吸附剂的方法只能吸附单一的重金属或抗生素，不能同步去除重金属和抗生素，解决选择性及协同吸附重金属及抗生素的问题，这使得处理复合污染物水体中的重金属或抗生素受到限制。

针对现有生物质吸附剂在高酸高盐环境中对重金属吸附容量低、不能同步去除重金属和抗生素，解决选择性及协同吸附重金属及抗生素的问题，本发明提供一种吡啶功能化壳聚糖吸附剂的制备方法。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种吡啶功能化壳聚糖吸附剂的制备方法。

本发明提出的一种吡啶功能化壳聚糖吸附剂的制备方法，包括以下步骤：