[发明专利]一种重金属离子吸附和检测型复合水凝胶的制备方法

摘要

本发明公开了一种重金属离子吸附和检测型复合水凝胶的制备方法，属于高分子材料领域。所述复合水凝胶为一种海藻酸钙/凹凸棒土/碳点复合水凝胶，由以下方法制备得到：(1)采用海藻酸钠和凹凸棒土为原料，在钙离子溶液中可交联形成海藻酸钙水凝胶CA/ATP；(2)用偶联剂3‑缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)对市售钙点进行改性处理，制备出KH560改性碳点；(3)将海藻酸钙水凝胶CA/ATP和KH560改性碳点浸入CD‑KH560溶液中，经过摇床中避光震荡、洗涤、冷冻干燥，即制得重金属离子吸附和检测型复合水凝胶。该复合水凝胶既可以有效地对水中的重金属离子进行定性检测，又可吸附水中的重金属离子。

主权项

1.一种重金属离子吸附和检测型复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)海藻酸钙/凹凸棒土复合凝胶的制备：将一定量海藻酸钠溶解于100g去离子水中，配成浓度为1％～5％的海藻酸钠溶液；向海藻酸钠溶液中加入海藻酸钠含量10％～50％的凹凸棒土，搅拌使得凹凸棒土在溶液中充分分散，得到凝胶料液；将料液倾于玻璃板，用玻璃棒刮制成膜，快速浸入20℃～50℃浓度为1％～5％的CaCl2溶液中，交联凝固10h～15h成型，得到海藻酸钙/凹凸棒土水凝胶膜；产物用蒸馏水不断洗涤，以除去产物表面的Ca2+；洗涤所得水凝胶产物后进行冷冻干燥，备用；(2)3‑缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷改性碳点的制备：称取一定质量的碳量子点固体，将其溶解于去离子水中，配成溶液浓度为1～5mg/mL的碳量子点溶液；添加一定量的3‑缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷于碳点水溶液中，3‑缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷的添加量为碳量子点溶液体积的5％～20％；20℃～50℃下均匀搅拌15～30h，得到碳量子点‑3‑缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷溶液；(3)海藻酸钙/凹凸棒土/碳量子点复合凝胶制备：称取10mg步骤(1)中所制备海藻酸钙/凹凸棒土凝胶膜，按海藻酸钙/凹凸棒土复合凝胶膜1％～5％的质量比计算称取一定体积的步骤(2)所制备的碳量子点‑3‑缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷溶液，将凝胶膜浸入碳量子点‑3‑缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷溶液中，20℃～40℃摇床中避光震荡6h～24h，所得产物蒸馏水洗三次后冷冻干燥，即得本发明一种重金属离子吸附和检测型海藻酸钙/凹凸棒土/碳量子点复合水凝胶。