[发明专利]一种聚丙烯酰胺修饰Fe-Mn-S/海藻酸钠复合微球及其制备方法

说明书

本发明是一种聚丙烯酰胺修饰Fe‑Mn‑S/海藻酸钠复合微球及其制备方法，复合微球由22.3‑78.6％铁锰硫三元多孔材料、16.3‑68.7％海藻酸钠、0.2‑5％交联剂、0.2‑8％分散剂组分组成；本发明因在海藻酸钠微球引入铁锰硫三元多孔材料，有效提高海藻酸钠微球的比表面积，解决单一海藻酸钠对重金属吸附量低的问题。本发明制备聚丙烯酰胺修饰Fe‑Mn‑S/海藻酸钠复合微球，工艺流程简单，便于控制。该聚丙烯酰胺修饰Fe‑Mn‑S/海藻酸钠复合微球在重金属处理方面有广泛的应用，特别针对磷酸溶液中重金属铬离子的吸附量尤为明显，吸附量高达450mg/g。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯酰胺修饰的Fe-Mn-S/海藻酸钠复合微球及其制备方法，在重金属方面的应用。

背景技术

目前以海藻酸钠为原料的吸附剂是生物质吸附材料的研究热点，常见的海藻酸钠为原料制备水凝胶状。同时，Fe-Mn和Fe-S二元纳米材料均具有独特的理化性质，由于易团聚，形貌不可控，严重限制了其在环境中发挥有效作用。现有的Fe-Mn和Fe-S二元纳米材料容易发生团聚，导致其对重金属的吸附量也较低。

现有技术专利CN109225134A，表述一种针状Fe-Mn-S三元纳米材料负载多孔生物炭复合材料的制备方法，具体方案是通过生物质材料进行热解碳化制备多孔生物炭材料，利用该多孔特性有效改善Fe-Mn-S三元纳米材料发生团聚的风险。该技术方案存在问题制备多孔生物炭存在问题时，制备的Fe-Mn-S三元纳米材料很容易发生团聚，形貌不可控，严重限制了Fe-Mn-S三元纳米材料在重金属处理中发挥有效作用。现有技术专利CN106139235A，表述一种性能优良的海藻酸钠微球的制备方法，此工艺制备的微球粒径均一、粒径大小可控，在同一粒径范围内可控制微球的降解速度，而且该微球制备工艺产量高，无有机溶剂的使用，能够实现规模化生产，极具产业化前景。该技术方案存在问题制备的微球重金属吸附量较低。

发明内容

针对现有技术存在铁锰硫三元材料易团聚、海藻酸钠吸附量低等问题。本发明提供一种聚丙烯酰胺修饰Fe-Mn-S/海藻酸钠复合微球及其制备方法，本发明因在海藻酸钠微球引入铁锰硫三元多孔材料，有效提高海藻酸钠微球的比表面积，解决单一海藻酸钠对重金属吸附量低的问题。本发明制备聚丙烯酰胺修饰Fe-Mn-S/海藻酸钠复合微球，工艺流程简单，便于控制。该聚丙烯酰胺修饰Fe-Mn-S/海藻酸钠复合微球在重金属处理方面有广泛的应用，特别针对磷酸溶液中重金属铬离子的吸附量尤为明显，吸附量高达450mg/g。

本发明的技术方案为：

一种聚丙烯酰胺修饰Fe-Mn-S/海藻酸钠复合微球，各组分按质量百分比计，其特征在于：由22.3-78.6％铁锰硫三元多孔材料、16.3-68.7％海藻酸钠、0.2-5％交联剂、0.2-8％分散剂组分组成。

所述的分散剂为马来酸-二异丁烯共聚物、萘磺酸甲醛缩合物、羧化萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙中一种或二种以上混合物。

所述的交联剂为乙醛、乙二醛、丁二醛、戊二醛中的一种或二种以上混合物。

一种聚丙烯酰胺修饰Fe-Mn-S/海藻酸钠复合微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：