三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂的制备方法及产品的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂的制备方法及产品，特别涉及一种用于吸附染料发的三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂的制备方法及广品
【【背景技术】】
[0002]近些年来，随着我国印染工业的快速发展，大量含各种染料的废水也随之排出。染料废水由于具有污染物浓度高、色度深、生化降解难等特点，对自然环境的危害极大，已成为水污染控制领域的难题之一。壳聚糖是一种从虾蟹等甲壳类动物的外壳中提取出来的高分子化合物，是地球上除纤维素之外发现的最丰富的高分子聚合物，并具有无毒、生物相容性以及生物降解性等优点。壳聚糖分子上带有大量的羟基和氨基基团，可用于印染废水的脱色，因此被广阔地应用在印染废水处理领域。
[0003]壳聚糖是一种聚氨基葡萄糖线型天然高分子物质，目前在大部分研究中，主要是将壳聚糖制备成微球状颗粒吸附染料，由于微球状壳聚糖吸附剂的比表面积有限，并且所带氨基基团也有限，因此所能吸附的染料也十分有限。
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【发明内容】
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[0004]本发明要解决的技术问题，在于提供一种三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂的制备方法及产品，其克服了壳聚糖微球比表面积小、所带氨基基团有限的缺点，提高了吸附剂对染料的吸附量。
[0005]本发明是这样实现的:
[0006]—种三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂的制备方法，所述方法包括如下步骤:
[0007]步骤一、将氯化铁和氯化亚铁溶液加入到纳米纤维素中混合均匀，通入氮气10-30min后，滴加浓氨水至pH值为9_12生成纳米四氧化三铁粒子，制得磁性纳米纤维素；
[0008]步骤二、将壳聚糖粉末溶解在乙酸水溶液中，加热至40_60°C使壳聚糖完全溶解，并加入步骤一所得磁性纳米纤维素中搅拌10-60min，制得壳聚糖包裹磁性纳米纤维素溶液，最后通过离心和洗涤后得到壳聚糖包裹磁性纳米纤维素；
[0009]步骤三、将环氧氯丙烷溶液加入到步骤二所得壳聚糖包裹磁性纳米纤维素中，在40-60°C下搅拌反应2-6h后离心洗涤，然后加入三聚氰胺甲醇溶液，在40-60°C下搅拌反应4_8h，最后离心洗涤，并通过冷冻干燥后得到三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂。
[0010]进一步地，所述方法具体如下:
[0011]步骤一、将1mL氯化铁和1mL氯化亚铁溶液加入到10mL纳米纤维素中混合均勾，通入氮气1min后，滴加浓氨水至pH值为10生成纳米四氧化三铁粒子，制得磁性纳米纤维素。
[0012]步骤二、将2g壳聚糖粉末溶解在10mL体积浓度为1_5%的乙酸水溶液中，加热至40-60°C使壳聚糖完全溶解，并加入步骤(I)所得磁性纳米纤维素中搅拌30min，制得壳聚糖包裹磁性纳米纤维素溶液，最后通过离心和洗涤后得到壳聚糖包裹磁性纳米纤维素。
[0013]步骤三、将50mL体积浓度为10_20 %的环氧氯丙烷溶液加入到步骤(2)所得壳聚糖包裹磁性纳米纤维素中，在40-60°C下搅拌反应2-6h后离心洗涤，然后加入50mL质量浓度为5-10%的三聚氰胺甲醇溶液，在40-60°C下搅拌反应4-8h，最后离心洗涤，并通过冷冻干燥后得到三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂。
[0014]进一步地，步骤一所述氯化铁的浓度为0.1-0.5g/L以及氯化亚铁溶液的浓度为0.05-0.2g/L0
[0015]进一步地，所步骤一述纳米纤维素的质量浓度为0.5-5%。
[0016]本发明还涉及上述制备方法制得的一种三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂。
[0017]本发明具有如下优点:
[0018]为了提高壳聚糖吸附剂对染料的吸附量，本发明首先制备出磁性纳米纤维素，由于磁性作用，使得磁性纳米纤维素在反应器中容易被分离；然后利用壳聚糖对磁性纳米纤维素进行包覆处理，由于纳米纤维素具有非常大的比表面积，使得壳聚糖包裹磁性纳米纤维素的比表面积也得到提高；最后利用三聚氰胺对壳聚糖包裹磁性纳米纤维素进行改性，最终制备出一种新型高效染料吸附剂。三聚氰胺是一种具有三氨基基团的有机化合物，对壳聚糖改性后可使壳聚糖表面的氨基基团增多。该新型吸附剂克服了壳聚糖微球比表面积小、所带氨基基团有限的缺点，大大提高了对染料的吸附量。
【【附图说明】】
[0019]下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0020]图1为本发明三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素对染料的吸附动力学曲线图。
[0021]图2为本发明三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素对染料的重复吸附性能柱状图。
【【具体实施方式】】
[0022]本发明涉及一种三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂的制备方法，所述方法具体如下:
[0023]步骤一、将1mL氯化铁和1mL氯化亚铁溶液加入到10mL纳米纤维素中混合均勾，通入氮气1min后，滴加浓氨水至pH值为10生成纳米四氧化三铁粒子，制得磁性纳米纤维素。
[0024]步骤二、将2g壳聚糖粉末溶解在10mL体积浓度为1_5%的乙酸水溶液中，加热至40-60°C使壳聚糖完全溶解，并加入步骤(I)所得磁性纳米纤维素中搅拌30min，制得壳聚糖包裹磁性纳米纤维素溶液，最后通过离心和洗涤后得到壳聚糖包裹磁性纳米纤维素。
[0025]步骤三、将50mL体积浓度为10_20 %的环氧氯丙烷溶液加入到步骤(2)所得壳聚糖包裹磁性纳米纤维素中，在40-60°C下搅拌反应2-6h后离心洗涤，然后加入50mL质量浓度为5-10%的三聚氰胺甲醇溶液，在40-60°C下搅拌反应4-8h，最后离心洗涤，并通过冷冻干燥后得到三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂。
[0026]步骤一所述氯化铁的浓度为0.1-0.5g/L以及氯化亚铁溶液的浓度为0.05-0.2g/
L0
[0027]所步骤一述纳米纤维素的质量浓度为0.5-5%。
[0028]本发明还涉及上述制备方法制得的一种三聚氰胺改性壳聚糖包裹磁性纳米纤维素吸附剂。
[0029]以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0030]实施例1
[0031](I)将1mL 0.lg/L氯化铁和1mL 0.05g/L氯化亚铁溶液加入到10mL质量浓度为0.5%的纳米纤维素中混合均匀，通入氮气1min后，滴加浓氨水至pH值为10生成纳米四氧化三铁粒子，制得磁性纳米纤维素。
[0032](2)将2g壳聚糖粉末溶解在10mL体积浓度为I %的乙酸水溶液中，加热至40°C使壳聚糖完全溶解，并加入步骤(I)所得磁性纳米纤维素中搅拌30min，制得壳聚糖包裹磁性纳米纤维素溶液，最后通过离心和洗涤后得到壳聚糖包裹磁性纳米纤维素。
[0033](3)将50mL体积浓度为10 %的环氧氯丙烷溶液加入到步骤(2)所得壳聚糖包裹磁性纳米纤维素中，在40°C下搅拌反应2h后离心洗涤，然后加入50mL质量浓度为5%的三聚氰胺甲醇溶液，在40°C下搅拌反应4h，最后