[发明专利]一种聚丙烯酸钠插层水滑石复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及水滑石复合材料制备技术领域，公开了一种聚丙烯酸钠插层水滑石复合材料及其制备方法与应用。该方法包括：用水对纯丙烯酸溶液进行稀释后用氢氧化钠溶液滴定，加入纯异丙醇溶液搅拌后倒入五颈烧瓶中；将过硫酸铵溶液逐滴滴入五颈烧瓶中进行聚合反应，滴定完成后，继续冷凝回流反应；蒸馏得到聚丙烯酸钠；用水将得到的聚丙烯酸钠溶解后加入五颈烧瓶中，将Mg(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O混合溶液以及NaOH溶液滴入五颈烧瓶中进行反应，滴加完成后继续冷凝回流反应；将所得产物水热后离心、水洗、干燥。本发明制备的聚丙烯酸钠插层水滑石复合材料对水中铅离子的吸附效率与原水滑石相比有了极大的提升。

技术领域

本发明涉及水滑石复合材料制备技术领域，具体涉及一种聚丙烯酸钠插层水滑石复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着工业技术的发展，及重金属水污染事件频繁发生，严重影响了地球的生态环境，染料以及重金属废液的排放给植物动物的生存带来了严峻的挑战。原水滑石对某些染料以及重金属存在一定的吸附吸能，但是对铅离子的吸附性能极差，本发明针对原水滑石对铅离子吸附性能不好这一特性对原水滑石进行改性，提升水滑石对铅离子的吸附效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的水滑石对水中铅离子吸附性能不好的问题，提供一种聚丙烯酸钠插层水滑石复合材料及其制备方法与应用，该方法通过用聚丙烯酸钠对水滑石进行插层改性，极大地提高了水滑石对铅离子的吸附性能。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种聚丙烯酸钠插层水滑石复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、用水对纯丙烯酸溶液进行稀释后，用氢氧化钠溶液进行滴定，接着加入纯异丙醇溶液，然后将得到的混合溶液搅拌后倒入配有回流冷凝管和滴液漏斗的五颈烧瓶中；

S2、将过硫酸铵溶液通过滴液漏斗逐滴滴入五颈烧瓶中进行聚合反应，滴定完成后，继续冷凝回流进行聚合反应；

S3、对步骤S2中所得产物进行蒸馏，得到聚丙烯酸钠；

S4、用水将步骤S3中得到的聚丙烯酸钠溶解成聚丙烯酸钠溶液后加入配有回流冷凝管和滴液漏斗的五颈烧瓶中，然后将Mg(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O混合溶液以及NaOH溶液通过滴液漏斗滴入五颈烧瓶中进行反应，滴加完成后，继续冷凝回流反应；

S5、将步骤S4中得到的产物水热后离心，取出下层样品加水溶解后再次离心，重复离心操作；

S6、将步骤S5中所得产物水洗、干燥。

优选地，在步骤S1中，用水对纯丙烯酸溶液进行稀释时，水与纯丙烯酸溶液的体积比为1-1.5:1。

优选地，在步骤S1中，所述氢氧化钠溶液的浓度为28-32质量％。

优选地，在步骤S1中，用氢氧化钠溶液滴定至溶液的pH为7-8。

优选地，在步骤S1中，所述五颈烧瓶中稀释后的丙烯酸溶液与所述纯异丙醇溶液的体积比为3.2-4:1。

优选地，在步骤S2中，所述过硫酸铵溶液的浓度为5-7质量％。

优选地，在步骤S2中，五颈烧瓶中加入的过硫酸铵溶液与纯异丙醇溶液的体积比为3.8-4.2:1。

优选地，在步骤S2中，将过硫酸铵溶液滴入五颈烧瓶中的滴定时间控制在1.5-2小时。

优选地，在步骤S2中，所述聚合反应的反应温度为75-85℃。