[发明专利]一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球及其制备方法

说明书

一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β‑环糊精微球的制备方法，包括以下步骤：将腐植酸、羟丙基β‑环糊精、含丙烯酰胺与硫酸铝的配合物在水中混合后，在40～60℃，加入N,N‑亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾进行反应；加入司盘S‑80、吐温T‑20、液体石蜡，40～60℃高速搅拌，乳化30～60分钟；乳化完成后，降低搅拌速度，升温至65～75℃反应20～40分钟；加入亚硫酸氢钠，继续反应4～6小时，得到丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β‑环糊精微球粗产品。本发明成功制备了一种绿色环保、成本低廉、粒径小、分布均匀、对阴离子吸附性能好的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β‑环糊精微球产品，其对阴离子污染水有很好的净化处理作用。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球的制备方法。

背景技术

目前，含有大量高毒性有机和无机阴离子污染物工业废水的排放造成了严重的环境污染，引起了全世界的广泛关注。作为工业产品中最重要的一类物质，合成有机染料已经广泛应用于纺织、印染、造纸等行业，其产生的废水往往具有水量大、水质变化大、多为阴离子型污染物，有较高的化学需氧量、生化性较差的特点。废水中的染料即使浓度很低，依然有很高的色度、化学需氧量及较低的可见光透过率和能见度。更为严重的是大多数染料分子中存在芳香环结构。而芳香环具有良好的光、热稳定性，很难通过生物进行降解，且有致癌、致崎、致突变作用，对人类健康和海洋生物都会产生严重的威胁。因此，发展有效的技术手段在废水排放之前从中去除有机染料具有十分重要的意义。

本发明以硫酸铝、丙烯酰胺、腐植酸、羟丙基β-环糊精等为主要原料，通过乳化交联的方法合成一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球，通过微球中羟丙基β-环糊精的空腔和铝离子所带的正电荷的电性引力，达到对水中阴离子型污染物的吸附作用，实现水的净化，保护环境。

发明内容

从技术上讲，本发明的关键在于：首先，本发明使用了带有三个正电荷的铝离子，保证所制备的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球带有足够多的正电荷，这样才能对水中的阴离子污染物有足够强的吸附作用，实现对其吸附去除；其次本发明所制备的丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球中使用了羟丙基β-环糊精，羟丙基β-环糊精具有的特殊截顶圆锥状分子结构及外部亲水内腔疏水的特性，使得羟丙基β-环糊精可通过范德华力、疏水相互作用力以及主客体分子间的匹配作用等与多种有机、无机分子形成作用，独特的空腔结构可与适宜尺寸的分子形成包裹复合物。这些都对废水中阴离子型污染物具有很好的吸附作用，从而有效去除废水中阴离子污染物质。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种丙烯酰胺与铝配合物/羟丙基β-环糊精微球的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将腐植酸、氢氧化钠溶于水溶剂中，调节pH值为6～8，水浴升温至45～55℃，得到腐植酸水溶液，即体系1；

步骤2，将羟丙基β-环糊精加入于水溶剂中，进行搅拌使其分散，得到羟丙基β-环糊精分散体系，即体系2；

步骤3，将丙烯酰胺、硫酸铝溶于水溶剂中，得到丙烯酰胺与铝配合物溶液，即体系3；

步骤4，将司盘(S-80)、吐温(T-20)、液体石蜡混合均匀，得到混合体系，即体系4；

步骤5，将体系1、2、3依次加入三口烧瓶中，加热搅拌下升温至40～60℃，再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾，40～60℃恒温高速搅拌反应10分钟；

步骤6，将体系4快速滴加至三口烧瓶内，40～60℃恒温高速搅拌，乳化30～60分钟；

步骤7，乳化完成后，将搅拌速度降低，并升温至65～75℃，反应20～40分钟；

步骤8，加入亚硫酸氢钠，恒温搅拌，反应4～6小时，将所得产物离心后倒去上层油相，下层沉淀依次用乙酸乙酯、无水乙醇和蒸馏水多次洗涤提纯；