[发明专利]一种2-羟丙基-β-环糊精聚合物吸附剂的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种2‑羟丙基‑β‑环糊精聚合物吸附剂的制备方法和应用，将柠檬酸、2‑羟丙基‑β‑环糊精和催化剂加入到容器中，然后加水混合均匀，加热下进行反应，得到2‑羟丙基‑β‑环糊精聚合物吸附剂。本发明以2‑羟丙基‑β‑环糊精为原料，制备聚合物吸附剂，本发明中柠檬酸(CA)不仅是HPCD的交联剂，还能为MB提供活性吸附位点(羧基基团)，提高了聚合物吸附剂的吸附性能，并且能够大规模制备，对染料废水具有较好的吸附效果，克服了现有技术中不能够大规模制备，吸附效果差的问题。

技术领域

本发明属于吸附技术领域，具体涉及一种2-羟丙基-β-环糊精聚合物吸附剂的制备方法和应用。

背景技术

随着染料的广泛普及和应用，染料给人们的生活带来视觉上盛宴的同时，也伴随着一系列的环境污染问题。大量含有染料的废水被肆意的排放到环境中，对生态、植物、动物及人体的健康都造成很大的影响。亚甲基蓝(MB)作为一种典型的阳离子染料，即使少量溶于水中也会使水体颜色发生明显的变化。因此研究如何高效环保的去除MB对染料废水的有效处理具有重要的指导意义。

传统的用于去除染料污染物的方法主要分为物理、化学和生物法三大类。具体包括芬顿氧化法、臭氧氧化法、离子交换法、电催化降解法、光催化降解法、混凝-絮凝法，沉淀法，吸附法、膜分离法、好氧或厌氧处理法等。在这些技术中，吸附法因其成本低、操作简单、能耗低、装置简单、对有毒污染物不敏感、能去除各种类型的染料和优良的效率而成为最受青睐的技术之一。

染料吸附的一个关键因素是吸附剂的选择，近年来，β-环糊精(β-CD)基聚合物已被应用于染料废水处理领域。β-CD是一类包含7个D-吡喃葡萄糖单元的环状低聚糖，具有特殊的疏水性空腔，能够捕获染料分子，形成主体-客体包合物，从而适合用作吸附剂。此外，β-CD含有多个羟基基团，使得其易于改性，达到多种需要的吸附功能。但β-CD因为分子内氢键的存在，导致其在室温时的溶解度只有1.8g/100mL，不利于大规模制备聚合物吸附剂。此外，β-CD对客体分子的包和能力较低且具有较高的溶血作用，这些因素在一定程度上限制了该类聚合物的应用。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种2-羟丙基-β-环糊精聚合物吸附剂的制备方法和应用，该方法能够大规模制备2-羟丙基-β-环糊精聚合物吸附剂，并且2-羟丙基-β-环糊精聚合物吸附剂对染料废水具有较好的吸附效果。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种2-羟丙基-β-环糊精聚合物吸附剂的制备方法，将柠檬酸、2-羟丙基-β-环糊精和催化剂加入到容器中，然后加水混合均匀，加热下进行反应，得到2-羟丙基-β-环糊精聚合物吸附剂。

进一步的，催化剂为磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、柠檬酸钠、柠檬酸钾、对甲苯磺酸、乙酸、硫酸、硫酸氢钠或氯化铁。

进一步的，催化剂为磷酸二氢钾。

进一步的，柠檬酸、2-羟丙基-β-环糊精的质量比为0.6-2.4g：0.6-2.4g。

进一步的，2-羟丙基-β-环糊精和催化剂的质量比为0.6-2.4g：0.125-1.0g。

进一步的，2-羟丙基-β-环糊精和水的用量比为0.6-2.4g：15mL。

进一步的，反应的温度为120-180℃，反应的时间为2-6h。

一种根据如上所述方法制备的2-羟丙基-β-环糊精聚合物吸附剂在染料废水处理领域中的应用。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：