[发明专利]一种污水处理吸附剂的制备方法

说明书

本发明涉及水处理技术领域，且公开了一种污水处理吸附剂的制备方法，介孔纳米二氧化硅与3‑氨丙基三乙氧基硅烷、4‑乙烯基苯甲醛反应，得到苯乙烯基改性介孔二氧化硅；半胱氨酸基酰胺丁酸单体与三乙醇胺发生酯化缩合反应，制备了新型的巯基超支化聚酯，部分巯基与介孔纳米二氧化硅表面修饰的苯乙烯官能团发生光点击反应，从而将巯基超支化聚酯接枝到二氧化硅表面，得到污水处理吸附剂；接枝的巯基超支化聚酯含有巯基、酰胺基团、羧基等功能性官能团，对铅、铜、镉等金属离子有着很强的配位螯合作用和吸附性能，在废水处理、海洋污染净化中有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体为一种污水处理吸附剂的制备方法。

背景技术

海洋等水环境污染是当今社会面临的一个重大问题，由于工业废水、矿业废水等随意排放进海洋等自然水体环境中，严重破坏了海洋的生态环境，因此对废水处理和海洋水污染净化迫在眉睫，近年来世界各国都在大力研究开发新型的吸附材料，如无机纳米吸附材料、高分子絮凝剂等；纳米二氧化硅的比表面积大，无毒无污染，在废水处理和海洋水污染净化等领域有着广阔的应用前景，如专利CN106861631B《功能化中空介孔二氧化硅纳米微球及其制备方法与在吸附重金属离子中的应用》，公开了以中空介孔二氧化硅纳米微球为原料，经过硅烷偶联剂氨基化、再与氯乙酸钠结合后，使纳米二氧化硅嫁接上具有吸附金属离子性能的双齿官能团，在治理水体重金属离子污染领域有着巨大的应用潜力。

对纳米二氧化硅进行表面修饰，可以改善其分散性、团聚性，拓展纳米二氧化硅在水处理中的实际应用，如论文《介孔材料的超支化改性及其对偶氮染料的吸附性能研究》，报道了在介孔二氧化硅表面接枝超支化聚矾胺，对染料污染物有着很好的吸附性能；超支化聚合物作为支化点多，分子链不易缠结的三维大分子，易于修饰改性，功能性官能团丰富，在废水处理和海洋水污染净化中有着广阔的应用前景；本发明合成了新型的超支化聚酯，并接枝到介孔纳米二氧化硅表面，得到污水处理吸附剂，应用于废水处理和海洋污染净化中。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明提供了一种污水处理吸附剂的制备方法，解决了纳米二氧化硅吸附材料的对金属离子的吸附性能和吸附容量不高的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种污水处理吸附剂的制备方法，制备方法包括如下步骤：

S1、将氨基改性介孔二氧化硅分散到乙醇溶剂中，并加入4-乙烯基苯甲醛，其中氨基改性介孔二氧化硅和4-乙烯基苯甲醛的重量比例为100:150-400，在70-90 ℃中搅拌回流反应12-36 h，反应后过滤、洗涤，得到苯乙烯基改性介孔二氧化硅；

S2、将苯乙烯基改性介孔二氧化硅分散到N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入巯基超支化聚酯，其中苯乙烯基改性介孔二氧化硅和巯基超支化聚酯的重量比例为100:400-1500，再加入安息香二甲醚，在紫外灯下搅拌反应1-2 h，紫外灯光照强度5-20 W/cm²，反应后过滤、洗涤，得到污水处理吸附剂。

优选的，所述S1中氨基改性介孔二氧化硅的制备方法包括如下步骤：

S3、将纳米硅微粉分散到25%的氨水溶液中，升温至80 ℃搅拌回流反应18 h，在反应过程中补加氨水溶液，控制反应溶液的pH为11，反应后过滤、洗涤，得到纳米二氧化硅；然后将纳米二氧化硅分散到蒸馏水中，并加入聚乙烯吡咯烷酮，加热至100 ℃搅拌回流3 h，冷却后加入8%的氢氧化钠的水溶液，搅拌刻蚀2 h，过滤、洗涤后将产物置于电阻炉中，在500 ℃中煅烧3 h，得到介孔纳米二氧化硅；