[发明专利]用于去除污水有机物的壳聚糖铁钛聚合材料及其制备

摘要

本发明属于环保材料制备领域，具体涉及一种基于去除污水有机物的壳聚糖铁钛聚合材料及其制备。将纳米Fe₂O₃‑TiO₂复合材料与壳聚糖季铵盐絮凝剂浆料螯合，得到壳聚糖铁钛聚合材料。该壳聚糖铁钛聚合材料集合了壳聚糖季铵盐、二氧化钛和Fe₂O₃三者的优势，具有协同增效作用，可彻底吸附降解畜禽养殖厌氧污水中的有机物。

主权项

1.用于去除污水有机物的壳聚糖铁钛聚合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）壳聚糖的制备：将虾、蟹壳水洗后，在90‑110℃干燥、粉碎；将粉末在2‑4wt%碱液中浸泡搅拌8‑12h，然后水洗、干燥，再在140‑160℃、45‑55wt%的碱液中浸泡搅拌4‑6 h，对其离心、水洗、干燥，得到壳聚糖；2）壳聚糖季铵盐絮凝剂浆料的制备：取步骤1）得到的壳聚糖与羟丙基三甲基氯化铵在70‑80℃下充分反应，再缓慢降温到55‑65℃，保温40‑50 min后，得到壳聚糖季铵盐絮凝剂浆料，备用；3）壳聚糖/铁钛聚合材料的制备：取50ml步骤2）制得的壳聚糖季铵盐絮凝剂浆料和0.10g纳米Fe₂O₃‑TiO₂复合材料于150ml锥形瓶中，分别加入10ml 40 wt%NaOH溶液和异丙醇，再加入1g 十二烷基硫酸钠，在60℃条件下，超声90min，得到固体物质，再分别用无水乙醇、蒸馏水反复洗涤，干燥；步骤3）所述的纳米Fe₂O₃‑TiO₂复合材料的制备方法为：将硝酸铁加入无水乙醇中，再加入纳米二氧化钛，在室温下，依次进行磁力搅拌和水浴超声各30 min，再搅拌6 h，然后将混合液以6000 rpm‑6500 rpm的速率离心5‑10min，倒去上清液，沉淀粉末置于40‑60℃烘箱中烘干，直至无水乙醇完全挥发；然后将粉末在300℃下煅烧10h，再用乙醇多次清洗，烘干，最后把粉末在300℃焙烧10h，得到纳米Fe₂O₃‑TiO₂复合材料；纳米二氧化钛的制备方法为：在室温下，量取8‑10体积份钛酸丁酯与20体积份无水乙醇混合，记为溶液A；将溶液A装入分液漏斗中，逐滴加入至由20体积份无水乙醇、5体积份冰醋酸和2.5体积份去离子水组成的溶液B中，不断搅拌至滴加完毕，静置0.5‑1 h，形成均匀透明的溶胶；溶胶经静置风干后研磨成粉末，在150℃下干燥2 h，得到的干凝胶粉末放入马弗炉中于500℃下热处理3 h，研磨过筛即得纳米TiO₂粉末。