[发明专利]一种快速吸附亚甲基蓝的水处理剂及其制备方法

说明书

本案涉及一种快速吸附亚甲基蓝的吸附剂及其制备方法，将功能性碳纳米管和磁性纳米颗粒分散于乙醇中，超声使磁性纳米颗粒组装于功能性碳纳米管表面，超声结束后多次离心，得到的固体产物进行干燥研磨，随后分散于有机溶剂中，并加入可聚合缩水甘油醚、丙烯腈和引发剂，充氮气置换出瓶中的空气，在60‑70℃的油浴锅中搅拌反应2‑3h，反应结束后除去溶剂，固体真空干燥即得到吸附剂。本发明以碳纳米管、丙烯腈和可聚合缩水甘油醚为原料，制备改性碳纳米管/聚丙烯腈复合材料作为亚甲基蓝快速吸附剂，对甲基蓝的吸附量大，吸附时间短；此外，当对亚甲基蓝的吸附完成后，可通过外加磁场回收吸附剂，以防吸附剂残留在水体中造成二次污染。

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体为一种快速吸附亚甲基蓝的水处理剂及其制备方法。

背景技术

亚甲基蓝是一种吩噻嗪盐，除了被广泛应用于化学指示剂、染料、生物染色剂等方面，亚甲基蓝还对防治淡水鱼的水霉病、小瓜虫病等有很好的疗效，因此还可用于水产养殖中。然而，亚甲基蓝的大量使用会对养殖水生物产生一定的毒副作用，通过生物富集作用在水生生物体中积累一定量的残留，对鱼类的生命安全造成新的隐患。然而，目前常用的针对亚甲基蓝的吸附剂，多为在染料废水中使用的废水处理剂，吸附速度慢，吸附时间长。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明旨在提供一种能够快速吸附水体中残留的亚甲基蓝的吸附剂。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种快速吸附亚甲基蓝的吸附剂的制备方法，将功能性碳纳米管和磁性纳米颗粒分散于乙醇中，超声使磁性纳米颗粒组装于功能性碳纳米管表面，超声结束后多次离心，得到的固体产物进行干燥研磨，随后分散于有机溶剂中，并加入可聚合缩水甘油醚、丙烯腈和引发剂，充氮气置换出瓶中的空气，在60-70℃的油浴锅中搅拌反应2-3h，反应结束后减压蒸馏除去溶剂，固体真空干燥即得到吸附剂。

进一步地，所述功能性碳纳米管为羟基化碳纳米管或氨基化碳纳米管。

进一步地，所述磁性纳米颗粒为油酸修饰四氧化三铁磁性纳米颗粒。

进一步地，所述可聚合缩水甘油醚选自烯丙基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、4-羟基丁基丙烯酸缩水甘油醚中的一种。

进一步地，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环或二甲亚砜中的一种。

进一步地，所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。

进一步地，所述功能性碳纳米管和磁性纳米颗粒的质量比为1:0.05～0.2，所述功能性碳纳米管的浓度为0.1g/ml。

进一步地，所述可聚合缩水甘油醚、丙烯腈和引发剂的摩尔比为1:1:0.01，所述丙烯腈与功能性碳纳米管的质量比为0.5～1.5:1。

一种如上所述的制备方法制得的快速吸附亚甲基蓝的吸附剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以碳纳米管、丙烯腈和可聚合缩水甘油醚为原料，制备亚甲基蓝快速吸附剂，首先聚丙烯腈具有优异的化学稳定性和良好的耐候性、耐老化性、抗污染、易清洗等特点；碳纳米管表面为多孔结构，且具有极大的比表面积，对亚甲基蓝具有极强的吸附作用，本发明中选择功能性的碳纳米管，其表面富含羟基或胺基，有效改善碳纳米管在聚合体系中的分散性，同时可以与缩水甘油醚进行开环反应；可聚合的缩水甘油醚，一方面可以与丙烯腈自由基聚合，另一方面与功能性碳纳米管接枝，从而形成改性碳纳米管/聚丙烯腈复合材料，其可以对甲基蓝快速吸附，吸附量大，吸附时间短，有效避免因亚甲基蓝残留导致的养殖鱼类的死亡；此外，本发明中还添加有磁性纳米颗粒，当对亚甲基蓝的吸附完成后，可通过外加磁场回收吸附剂，以防吸附剂长时间残留在水体中造成二次污染。

附图说明：

图1是实施例1-3的亚甲基蓝吸附率与时间的关系图。