[发明专利]一种MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的制备方法与应用

权利要求书

1.一种MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（a）将氨基改性试剂与壳聚糖粉末溶解于超纯水中，在常温下混合搅拌均匀，并向其中加入适量交联剂 I，混合反应一段时间后形成氨基改性壳聚糖，冻干备用；

（b）将氨基改性壳聚糖（MCS）冻干粉末与海藻酸钠（SA）粉末溶解于超纯水中，在常温下混合搅拌均匀，将混合溶液缓慢滴加入凝固浴中，即可将MCS封装于SA中，形成结构稳定、易回收的MCS/SA水凝胶球珠；

（c）将上述MCS/SA水凝胶球珠投入聚乙烯亚胺（PEI）溶液中，并在聚乙烯亚胺（PEI）溶液中加入交联剂 II，加热进行交联反应，制得对有机络合态重金属具有高吸附容量的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠，并用超纯水清洗水凝胶小球数遍，以去除表面多余PEI。

2. 根据权利要求1所述的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的制备方法，其特征在于，步骤（a）中所述的氨基改性试剂为四乙烯三胺五乙酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺、四乙烯五胺中的任一种，交联剂I为N-羟基丁二酰亚胺、戊二醛、环氧氯丙烷中的任一种或混合，反应时间为1~12 h。

3.根据权利要求1所述的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，控制混合溶液中MCS浓度为0.5wt%~5wt%，SA浓度为0.5wt%~2wt%。

4.根据权利要求1所述的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，凝固浴所用的浴液为氯化钙、氯化铁、氯化锰、氯化钡中的任一种或多种的水溶液，浴液的浓度为2wt%~15wt%，反应时间为2~12 h。

5.根据权利要求1所述的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的制备方法，其特征在于，步骤（c）中，PEI分子量为600～10000，PEI溶液浓度为0.5wt%~3wt%。

6.根据权利要求1所述的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的制备方法，其特征在于，步骤（c）中，交联剂 II为戊二醛、环氧氯丙烷中的任一种，控制交联剂在反应溶液中的浓度为1wt%~5wt%。

7.根据权利要求1所述的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的制备方法，其特征在于，步骤（c）中，交联温度为30~65℃，交联时间为0.1~12 h，制备得到的复合水凝胶球珠直径为0.5～5.0 mm。

8.由权利要求1-7任意一项所述的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的制备方法制备的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的应用，其特征在于，具体应用方法包括如下步骤：

（a）去除络合态重金属：向有机络合态重金属废水中直接投加MCS/SA@PEI水凝胶球珠，混合反应5-12 h；

（b）回收重金属资源化：将吸附饱和的MCS/SA@PEI水凝胶球珠投入适量脱附剂中，重金属离子得到有效资源化回收，MCS/SA@PEI水凝胶球珠得到回用。

9.根据权利要求8所述的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的应用，其特征在于，步骤（a）中所述有机络合态重金属中的重金属离子为铅、镉、镍、铜、锌、钴离子中的一种或任意组合，所述有机络合态重金属中的有机络合剂为乙二胺四乙酸、柠檬酸、酒石酸、氨三乙酸、醋酸中的一种或任意组合，所述废水的pH范围为1~6。

10.根据权利要求8所述的MCS/SA@PEI复合水凝胶球珠的应用，其特征在于，步骤（b）中所述脱附剂为浓度为0.01~5.0 mmol/L的稀盐酸或稀硫酸中任一种，重金属的再生率和回收率大于90%。