一种用于水净化的复合材料及其制备方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于净化材料领域，特别涉及一种用于水净化的复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0003] 随着科学技术的不断进步，各类不可再生资源的不断减少，人们越来越重视资源 的重复利用。通过对水资源处理，使得处理后的水能重新得到使用，能有效提高水资源的利 用率。水净化是指从原水中除去污染物的净化过程，根据其采取的方法不同，可分为物理、 化学和生物等。
[0004] 常用的物理水处理方法包括利用各种孔径大小不同的滤材，将较大的杂质过滤 掉，或者利用吸附或阻隔方式，将水中的杂质排除在外；常用的物理方法还包括沉淀法，通 过去除比重较小的杂质和除去比重较大的杂质，进而得到去除部分杂质后的水。
[0005] 中国专利CN103723818A中公开了水处理填料表面涂覆聚丙烯酰胺凝胶膜的方 法，该方法通过制备一定组分的聚丙烯酰胺浸泡液，将浸泡后的聚丙烯酰胺固化，从而得到 聚丙烯酰胺凝胶膜材料，该材料具有良好的亲水性能。
[0006]
【发明内容】
[0007] 针对上述的需求，本发明特别提供了一种用于水净化的复合材料及其制备方法， 该水净化复合材料不仅具有良好的吸附性能，同时具有良好的亲水性能，与水的接触面更 大，从而起到良好的吸附作用。本发明的用于水净化的复合材料可广泛应用于水处理领域。
[0008] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种用于水净化的复合材料，由包含以下重量份的组分制成： 聚丙烯酰胺 8-12份， 碳纳米管 5-8份， 壳聚糖 3-5份， 环糊精 2-3份， 聚乙二醇 1-2份， 戊二醛（λ 05-0. 5 份， 水 88-92份。
[0009] 所述碳纳米管的粒径为12-25纳米。
[0010] 所述聚乙二醇的平均分子量为200-400。
[0011] -种用于水净化的复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤： (1) 将聚丙烯酰胺8-12份加入水88-92份中，搅拌均匀后，静置0. 5-2小时； (2) 在上述物料中依次加入碳纳米管5-8份、壳聚糖3-5份、环糊精2-3份和聚乙二醇 1-2份，搅拌均匀，缓慢加入戊二醛0. 05-0. 5份； (3)将步骤2的物料加入反应釜中，加热15-20分钟，去除气泡，静置，得到用于水净化 的复合材料。
[0012] 步骤3中所述加热的温度为55-75°C。
[0013] 所述去除气泡采用超声法。
[0014] 本发明与现有技术相比，其有益效果为： (1)本发明制得的用于水净化的复合材料由于将壳聚糖、环糊精、聚乙二醇加入到聚丙 烯酰胺中，使材料具有良好的分散性。
[0015] (2)本发明通过在复合材料中加入碳纳米管，增加了材料的比较面积和吸附强度， 提高了吸附效果。
[0016] (3)本发明通过加入戊二醛使得材料能够良好的进行交联，从而提高了材料吸附 后的稳定性。
[0017] (4)本发明用于水净化的复合材料，其制备方法简单，易于工业化生产。
[0018]
【具体实施方式】
[0019] 以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0020] 实施例1 (1) 将聚丙烯酰胺8kg加入水88kg中，搅拌均匀后，静置0. 5小时； (2) 在上述物料中依次加入粒径为12纳米的碳纳米管5kg、壳聚糖3kg、环糊精2kg和 平均分子量为200的聚乙二醇lkg，搅拌均匀，缓慢加入戊二醛0. 05kg ; (3) 将步骤2的物料加入反应釜中，在55°C下加热15分钟，超声法去除气泡，静置，得 到用于水净化的复合材料。
[0021] 制得用于水净化的复合材料的性能测试结果如表1所示。
[0022] 实施例2 (1) 将聚丙烯酰胺8kg加入水88kg中，搅拌均匀后，静置0. 5小时； (2) 在上述物料中依次加入粒径为25纳米的碳纳米管5kg、壳聚糖3kg、环糊精2kg和 平均分子量为400的聚乙二醇lkg，搅拌均匀，缓慢加入戊二醛0. 05kg ; (3) 将步骤2的物料加入反应釜中，在55°C下加热15分钟，超声法去除气泡，静置，得 到用于水净化的复合材料。
[0023] 制得用于水净化的复合材料的性能测试结果如表1所示。
[0024] 实施例3 (1) 将聚丙烯酰胺12kg加入水92kg中，搅拌均匀后，静置2小时； (2) 在上述物料中依次加入粒径为25纳米的碳纳米管8kg、壳聚糖5kg、环糊精3kg和 平均分子量为400的聚乙二醇2kg，搅拌均匀，缓慢加入戊二醛0. 5kg ; (3) 将步骤2的物料加入反应釜中，在75°C下加热20分钟，超声法去除气泡，静置，得 到用于水净化的复合材料。
[0025] 制得用于水净化的复合材料的性能测试结果如表1所示。
[0026] 实施例4 (1) 将聚丙烯酰胺12kg加入水92kg中，搅拌均匀后，静置2小时； (2) 在上述物料中依次加入粒径为25纳米的碳纳米管8kg、壳聚糖5kg、环糊精3kg和 平均分子量为400的聚乙二醇2kg，搅拌均匀，缓慢加入戊二醛0. 05kg ; (3) 将步骤2的物料加入反应釜中，在75°C下加热20分钟，超声法去除气泡，静置，得 到用于水净化的复合材料。
[0027] 制得用于水净化的复合材料的性能测试结果如表1所示。
[0028] 实施例5 (1) 将聚丙烯酰胺IOkg加入水90kg中，搅拌均匀后，静置1小时； (2) 在上述物料中依次加入粒径为12纳米的碳纳米管6kg、壳聚糖4kg、环糊精2kg和 平均分子量为200的聚乙二醇2kg，搅拌均匀，缓慢加入戊二醛0. 2kg ; (3) 将步骤2的物料加入反应釜中，在65°C下加热18分钟，超声法去除气泡，静置，得 到用于水净化的复合材料。
[0029] 制得用于水净化的复合材料的性能测试结果如表1所示。
[0030] 对比例 将聚丙烯酰胺15kg加入水IOOkg中，搅拌均匀后，静置1小时，依次加入碳活性炭6kg、 海藻酸钠4kg和聚乙二醇2kg，搅拌均匀，加入反应釜中，在70°C下加热10分钟，超声法去 除气泡，静置，得到用于水净化的复合材料。
[0031] 将实施例1-5及对比例中的复合材料烘干后，分别取2g，加入待处理的水中，搅拌 2分钟后取出，烘干，称重，得到相应的增重情况，具体请见表1。
[0032] 表 1
【主权项】
1. 一种用于水净化的复合材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成： 聚丙烯酰胺 8-12份， 碳纳米管 5-8份， 壳聚糖 3-5份， 环糊精 2-3份， 聚乙二醇 1-2份， 戊二醛（λ 05-0. 5 份， 水 88-92份。
2. 根据权利要求1所述用于水净化的复合材料，其特征在于，所述碳纳米管的粒径为 12-25纳米。
3. 根据权利要求1所述用于水净化的复合材料，其特征在于，所述聚乙二醇的平均分 子量为200-400。
4. 一种用于水净化的复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： (1) 将聚丙烯酰胺8-12份加入水88-92份中，搅拌均匀后，静置0. 5-2小时； (2) 在上述物料中依次加入碳纳米管5-8份、壳聚糖3-5份、环糊精2-3份和聚乙二醇 1-2份，搅拌均匀，缓慢加入戊二醛0. 05-0. 5份； (3) 将步骤2的物料加入反应釜中，加热15-20分钟，去除气泡，静置，得到用于水净化 的复合材料。
5. 根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤3中所述加热的温度为55-75?。
6. 根据权利要求4所述制备方法，其特征在于，所述去除气泡采用超声法。
【专利摘要】本发明公开了一种用于水净化的复合材料及其制备方法。该复合材料，由包含以下重量份的组分制成：聚丙烯酰胺8-12份、碳纳米管5-8份、壳聚糖3-5份、环糊精2-3份、聚乙二醇1-2份、戊二醛0.05-0.5份和水88-92份。本发明还提供了该复合材料的制备方法。本发明的用于水净化的复合材料可广泛应用于水处理领域。
【IPC分类】C02F1-28, B01J20-26, B01J20-30
【公开号】CN104667890
【申请号】CN201510056275
【发明人】葛卫平, 陈宗美
【申请人】苏州康华净化系统工程有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月4日