[发明专利]一种磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂及其制备方法和应用。将壳聚糖和四氧化三铁加入到乙酸水溶液中，搅拌均匀，所得溶液用NaOH调节pH为7.5，用磁铁收集沉淀，将所得沉淀分散在乙醛溶液中，加热振荡并加入环氧氯丙烷，所得物加入到NiSO₄溶液中印迹后，加入戊二醛溶液交联，洗涤后得到磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂。磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂去除镍离子具有吸附效率高、成本低廉、可重复利用、绿色环保的特点，并在去除水体中镍污染具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及环保功能材料技术领域，具体涉及一种磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂的制备方法及其在去除锌镍合金电镀废水中镍离子污染方面的应用。

背景技术

随着我国工业的迅猛发展，水体重金属污染已经成为了一个不可忽视的污染问题。吸附法去除水体中的重金属具有操作简单、处理效率高、运行费用低等特点，一直受到环保工作者的关注，开发一种价格低廉、吸附性能好、环境友好的吸附剂一直是环境功能材料领域的热点。壳聚糖是一种具有来源广泛、储量丰富、价格低廉、生物友好特点的高分子材料，对壳聚糖进行改性，引入功能基团，制备一种高效、可磁性控制的吸附剂，在水体重金属污染处理领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂的制备方法及应用，解决现有技术处理锌镍合金电镀废水的不足。

本发明采用的技术方案是：一种磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将壳聚糖和四氧化三铁颗粒加入到乙酸溶液中，搅拌均匀，得混合溶液；

2)取步骤1)所得混合溶液，用NaOH溶液调节pH为7.5，搅拌均匀后，过滤，用磁铁收集沉淀，将所得沉淀分散在蒸馏水中，加入乙醛，在60℃条件下，恒温振荡2.5h后，加入环氧氯丙烷继续振荡2.5h，过滤取沉淀，用1mol/L硫酸清洗，得磁性壳聚糖颗粒；

3)将步骤2)所得磁性壳聚糖颗粒加入到NiSO₄溶液中印迹，过滤收集沉淀，将所得沉淀加入到质量百分浓度为5％的戊二醛溶液中进行交联，然后依次用无水乙醇、1mol/L硫酸洗涤3遍，再用0.1mol/L的NaOH溶液浸泡1h，用蒸馏水洗涤至中性，干燥，得磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂。

进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，搅拌速度为500rpm，搅拌时间为0.5h。

进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述NaOH溶液的浓度为0.1mol/L。

进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，NiSO₄溶液浓度为0.1mol/L。

进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，所述印迹是，将步骤2)所得磁性壳聚糖颗粒加入到NiSO₄溶液中，密封，黑暗下，静置6h。

本发明提供的磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂在吸附镍离子中的应用。

进一步的，上述的应用，方法如下：将适量磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂加入到含有镍离子的废水中，调节pH为3-7，在温度为20-40℃，摇床转速为80-100rpm条件下，吸附1-8h。

进一步的，上述的应用，所述废水为锌镍合金电镀废水。

进一步的，上述的应用，按质量比，磁性壳聚糖镍离子分子印迹吸附剂：废水＝1：10。

本发明的有益效果是：

1、本发明中采用乳化法，将四氧化三铁充分且牢固的复合在壳聚糖上，使得改性壳聚糖复合四氧化三铁吸附剂具有良好的铁磁性，能够在外加磁场的情况下，实现污染水体中对吸附剂的磁分离。