[发明专利]一种用于吸附重金属的复合水凝胶材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于吸附重金属的复合水凝胶材料及其制备方法，本发明通过输送通道上宽下窄的设计，同时配合不同尺寸的第一搅拌叶、第二搅拌叶、第三搅拌叶，使得初级产物在超声混合后再次经过物理混合处理，输送通道的变窄设计保证初级产物可以充分与不同尺寸的搅拌叶接触，设计两层滤板保证对初级产物中杂质的过滤，自动抽拉的滤板设计，同时方便对滤板进行清理，同时在初级产物过滤后通过通过乙醇的喷洒配合压片的压制，可以快速得到复合水凝胶材料，同时通过双压片的设计，有效提高初级产物的压片效率，同时在压片的同时对复合水凝胶材料进行切割，实用性强。

技术领域

本发明涉及水凝胶材料制备技术领域，具体涉及一种用于吸附重金属的复合水凝胶材料及其制备方法。

背景技术

随着现代工业的快速发展和经济的高速增长，传统的粗放式、劳动密集型经济发展模式已经带来了一系列的环境问题。其中，水污染问题尤为严峻。目前，水污染已经成为制约经济发展、影响社会稳定、危及人体健康以及破坏生态平衡的一大问题。同时，我国天然水资源又极其有限，因此，污水治理以及污水资源化技术的发展和创新能力应该得到进一步的重视。

专利文件(CN201910153992.4)公开了一种复合水凝胶材料及其制备方法，该方法制备的聚乙烯醇/壳聚糖/透明质酸钠复合水凝胶材料具有良好的孔隙结构、很好的机械强度和韧性以及良好的生物相容性，主动抗菌性能，但是该复合水凝胶材料对于重金属的吸附效果并不理想。同时在现有的水凝胶材料制备过程中往往通过超声混合对原料进行处理，相对现有的物理混合方式混合效果更优，但是也存在未充分混合的情况，在过滤后需要对产物进行压片处理，现有的压片效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于吸附重金属的复合水凝胶材料及其制备方法，解决以下技术问题：(1)通过添加对重金属离子具有很强络合能力的腐殖酸，制备得到的复合水凝胶材料具有对污水中重金属离子吸附效率好，吸附量大的效果，通过海泡石的增强作用，使得用于处理含重金属污水的水凝胶材料的力学性能增强，并延长了水凝胶材料的使用寿命，使得制备得到的复合水凝胶材料的机械强度为29.2-30.5MPa；(2)通过输送通道上宽下窄的设计，同时配合不同尺寸的第一搅拌叶、第二搅拌叶、第三搅拌叶，使得初级产物在超声混合后再次经过物理混合处理，输送通道的变窄设计保证初级产物可以充分与不同尺寸的搅拌叶接触；(3)设计两层滤板保证对初级产物中杂质的过滤，自动抽拉的滤板设计，同时方便对滤板进行清理，同时在初级产物过滤后通过通过乙醇的喷洒配合压片的压制，可以快速得到复合水凝胶材料，同时通过双压片的设计，有效提高初级产物的压片效率，同时在压片的同时对复合水凝胶材料进行切割，实用性强。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于吸附重金属的复合水凝胶材料，由下述重量份原料制备得到：甲基丙烯酸30-50份、聚乙二醇20-30份、海泡石10-15份、聚乙烯醇5-7份、腐殖酸3-5份、过硫酸铵0.4-0.6份、硫酸铝0.05-0.10份、N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.05-0.10份；

其中，该用于吸附重金属的复合水凝胶材料通过下述步骤制备得到：

步骤一：将海泡石和腐殖酸置于水中，并进行超声分散，形成悬浮液；

步骤二：将甲基丙烯酸，聚乙二醇，聚乙烯醇，过硫酸铵，硫酸铝和N,N-亚甲基丙烯酰胺加入步骤一的悬浮液中，在加热条件下进行超声搅拌混合，得到混合均匀含有腐殖酸和海泡石的初级产物；