[发明专利]改性壳聚糖-纳米二氧化硅杂化吸附剂的制备方法及其产品和应用

摘要

本发明涉及一种改性壳聚糖‑纳米二氧化硅杂化吸附剂的制备方法及其产品和应用，制备方法包括：纳米二氧化硅表面功能化、杂化吸附剂的制备和杂化吸附剂的纯化。与现有技术相比，本发明中使用的壳聚糖来源广，价格低廉，并且产物可以完全被生物降解，因此不会对环境造成二次污染。采用纳米SiO₂颗粒表面具有硅烷醇羟基基团和较大比表面积的特点，实现了纳米SiO₂与环氧氯丙烷的充分反应，得到羟丙基氯化的SiO₂颗粒；再将其交联固定在壳聚糖上，制备了新型的以化学键结合的壳聚糖‑纳米SiO₂杂化吸附材料。该吸附剂具有吸附效果好，沉降速度快，制备简单，安全环保等优点。

主权项

1.一种改性壳聚糖‑纳米二氧化硅杂化吸附剂的制备方法，其特征在于，利用纳米SiO₂颗粒表面具有硅烷醇羟基基团和较大比表面积的特点，实现纳米SiO₂与环氧氯丙烷的充分反应，得到羟丙基氯化的SiO₂颗粒；再将其交联固定在壳聚糖上，制备成以化学键结合的壳聚糖‑纳米SiO₂杂化吸附材料，包括如下制备步骤：（1）纳米二氧化硅表面功能化称取一定量的纳米SiO₂颗粒于三口烧瓶中，加入丙酮，搅拌的同时滴加稀盐酸，调节溶液的pH至不大于5，再称取环氧氯丙烷，用滴液漏斗逐滴滴加，使SiO₂颗粒、丙酮、环氧氯丙烷的质量比为1：（17‑25）：（5‑9），滴加完毕后，装上回流冷凝管加热反应完成后，冷却至室温，蒸发去除溶剂得到白色固体粉末，将产物经真空干燥，得到羟丙基氯化的SiO₂颗粒；（2）杂化吸附剂的制备称取一定量的壳聚糖、氢氧化钠和异丙醇到三口烧瓶中，使壳聚糖、氢氧化钠、异丙醇的质量比为10：（1‑3）：（200‑280），充分搅拌后置于（40‑60）℃恒温水浴中碱化后，向溶液中加入适量羟丙基氯化的SiO₂颗粒，使壳聚糖、羟丙基氯化的SiO₂颗粒的质量比为1：（1‑2），恒温反应完成后，冷却至室温，抽滤，滤饼用蒸馏水冲洗，真空干燥后得到杂化吸附剂；（3）杂化吸附剂的纯化。