[发明专利]具有选择性吸附的全互穿温敏凝胶的制备及在重金属分离的应用

摘要

本发明公开了一种具有选择性吸附的全互穿温敏凝胶的制备及在重金属分离的应用。利用丙烯酸类（AAc）等聚合物带有的特殊官能团，如羧基、磺酸基、氨基等与重金属螯合作用，结合聚氮异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）系列凝胶的温度敏感性能，通过互穿交联的方法制备具有选择性吸附的全互穿温敏凝胶。本发明制得的具有选择性吸附的全互穿温敏凝胶与单一的重金属螯合凝胶（PAAc）比较，对重金属的吸附性能均有所增强，该类环境响应性能凝胶重复使用三次以上仍保持对重金属的良好吸附性能，能广泛应用于污水重金属处理，土壤重金属污染修复，矿物加工等领域。

主权项

一种具有选择性吸附的全互穿温敏凝胶的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）称取2‑5g螯合单体溶于10‑30mL无水乙醇溶液中，加入0.01‑0.05g的偶氮二异丁腈和0.01‑0.05g N,N‑亚甲基双丙烯酰胺，搅拌均匀，于40‑70℃中反应24小时，制得具有螯合功能的凝胶，冷却取出，在体积比为7.5/2.5、5/5、2.5/7.5的无水甲醇/无水乙醚溶液中浸泡24小时，分离出剩余的单体，切块干燥，待用；（2）称取2‑6g具有温敏功能的单体、0.02‑0.06g的辅助螯合单体和0.02‑0.08g的交联剂，溶于30‑60mL无水乙醇中，再加入1‑5g步骤（1）所得的具有螯合功能的凝胶，待具有螯合功能的凝胶完全溶胀之后，于50‑80℃水浴中反应8‑15小时，冷却至室温，置于无水乙醇溶液中浸泡三天，再置于100mL体积比分别为75/25、50/50、25/75的乙醇与水的混合溶液中，每天更换一次；最后用蒸馏水浸泡一周；将所得的水凝胶切成大小为1.0cm×1.0cm×0.5cm的均匀块状，真空干燥至恒重，制得具有选择性吸附的全互穿温敏凝胶；所述螯合单体为丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酰胺中的一种；所述具有温敏功能的单体为N‑异丙基丙烯酰胺、N‑正丙基丙烯酰胺、N,N‑二乙基丙烯酰胺和N‑乙基丙烯酰胺中的一种；所述辅助螯合单体为丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酰胺中的一种；所述交联剂为过氧化苯甲酰亚胺和N,N‑亚甲基双丙烯酰胺中的一种或两种。