够快速有效地吸附不同pH值的酸性和碱性溶液，如下面一排所示。
[0044]本发明的主要优点在于:
[0045]本发明提供了一种聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂一步合成法，采用聚乙烯亚胺和壳聚糖复合基体，省去了传统壳聚糖吸附剂需要后期表面改性的繁琐工艺，并采用乙二醇二缩水甘油醚作为交联剂，通过微流控技术一步合成聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂，具有制备方法简单可靠、吸附性能稳定有效、可同时处理多种复杂组分废水体系等特点。所制得的聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂具有单分散性好、机械强度高、吸附性能强、能够高效的处理多组分工业废水的特点，具有广阔的应用前景。
[0046]实施例
[0047]下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和份数按重量
i+o
_8] 实施例1:利用聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂吸附不同初始浓度的甲基橙染料
[0049]聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂的制备:
[0050]步骤一:将2重量份的壳聚糖、3重量份的30%聚乙烯亚胺和2重量份的冰醋酸，在50°C的水浴条件下缓慢搅拌6小时至混合均匀，得到内相；此外，将液体石蜡和石油醚按体积比7:5进行混合，并向其中添加2重量份的司班80(购自国药集团化学试剂有限公司)，充分混合后得到外相；
[0051]步骤二:利用外部注射栗系统按照1:7的流速比分别将所述内相和外相通入到聚焦流式微流控芯片中，制得壳聚糖液滴；
[0052]步骤三:待步骤二中得到的壳聚糖液滴稳定后，通入到由1重量份的戊二醛和2重量份的司班80的正辛烷所组成的交联固化液中，并缓慢搅拌，搅拌速度为600r/min，搅拌时间为40分钟；
[0053]步骤四:依次使用浓度为40%的乙醇溶液、30%的丙酮溶液和去离子水冲洗步骤三中得到的壳聚糖微球3次；
[0054]步骤五:将步骤四中得到的壳聚糖微球在_45°C条件下，冷冻干燥10小时，得到聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂。
[0055]不同初始浓度的甲基橙染料的吸附:
[0056]称取0.0lg制得的聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂分别添加到5mL的含有0.1 %、
0.01%和0.001%甲基橙溶液的直形罗口玻璃瓶中，并在试管混合器中以振动频率800min 1和振动振幅6mm振动5小时后，对比聚乙稀亚胺-壳聚糖吸附剂对不同初始浓度甲基橙颜色的变化，如图3所示。
[0057]实验结果:
[0058]实验证明，本发明的聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂对不同浓度的甲基橙染料都有很好的吸附性能。
[0059]实施例2:利用聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂吸附不同PH值酸性和碱性溶液
[0060]聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂的制备:
[0061]按实施例1所述方法制得聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂。
[0062]不同pH值酸性和碱性溶液的吸附:
[0063]配制pH值分别为3、4、5的稀盐酸溶液，转移至30mL的直形罗口玻璃瓶中，并向其中添加0.lmL的酸性指示剂(0.1%的甲基橙溶液)。
[0064]配制pH值分别为8、9、10的氢氧化钠溶液，转移至30mL的直形罗口玻璃瓶中，并向其中添加0.lmL的碱性指示剂(0.5%的酚酞溶液)。
[0065]称取0.0lg聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂分别加入到不同pH值酸性和碱性溶液的直形罗口玻璃瓶中，并在试管混合器中以振动频率800min 1和振动振幅8mm振动5小时。
[0066]分别抽取上述溶液的上层液体3mL，转移至直形罗口玻璃瓶。对比聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂对不同pH值酸性和碱性溶液的颜色对比，如图4所示。
[0067]应用pH试纸测量吸附后的酸性和碱性溶液，pH值均接近于中性。
[0068]再向上述吸附后的溶液中的添加对应pH值的酸性和碱性溶液，均发生指示剂显色反应。
[0069]实验结果:
[0070]实验证明，本发明的聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂对不同pH值酸性和碱性溶液都有很好的吸附性能。
[0071]实施例3:利用聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂吸附硫酸铜溶液中的铜离子
[0072]聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂的制备:
[0073]按实施例1所述方法制得聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂。
[0074]硫酸铜溶液中的铜离子的吸附:
[0075]称取0.lg聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂添加到50mL初始pH值为5、铜离子浓度为lOOppm的硫酸铜溶液中。并在试管混合器中以振动频率800min 1和振动振幅8mm连续振动。每隔10分钟，取2mL的硫酸铜溶液，利用全谱直读等离子体发射光谱仪对其进行测量。最终测得聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂在80分钟后达到吸附平衡，此时的铜离子浓度为
11.08ppm，吸附效率为 88.92%。
[0076]实验结果:
[0077]实验证明，本发明的壳聚糖吸附剂对铜离子有良好的吸附性能。
[0078]上述所列的实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依据本发明申请专利范围的内容所作的等效变化和修饰，都应为本发明的技术范畴。
[0079]在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂一步合成法，该方法包括以下步骤: (i)将壳聚糖、聚乙烯亚胺冰醋酸配置成内相溶液，将液体石蜡和石油醚配置成外相溶液； (?)分别将步骤⑴中得到的内相溶液和外相溶液注入聚焦流式微流控芯片，制得一系列壳聚糖液滴； (iii)待步骤(ii)中的壳聚糖液滴稳定生成后，将其导入到交联固化液中，制得壳聚糖微球； (iv)依次使用乙醇溶液、丙酮溶液和去离子水多次清洗步骤(iii)中得到的壳聚糖微球；以及 (v)将步骤(iv)中得到的壳聚糖微球冻干，得到聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(i)中，所述内相溶液包括添加有1-3重量份的壳聚糖，1-3重量份的30%聚乙烯亚胺和1-2重量份的冰醋酸的水溶液，并在45-50°C的水浴条件下缓慢搅拌5-6小时；所述外相溶液包括液体石蜡和石油醚按照体积比7:5-2:1的混合溶液，并添加有1-2重量份的司班80。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(ii)中，通过将所述内相溶液和外相溶液的流速比控制为1:5至1:20来制得一系列壳聚糖液滴。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(ii)中，使用外部注射栗系统分别将步骤(i)中得到的内相溶液和外相溶液注入聚焦流式微流控芯片。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(iii)中，所述交联固化液包括含有0.5-1重量份的戊二醛和1-2重量份的司班80的正辛烷溶液。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(iii)中，将壳聚糖液滴通入交联固化液中并缓慢搅拌，控制搅拌速度为450-650r/min，反应时间为30_60min。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(iv)中，乙醇溶液的浓度为30-40 %，丙酮溶液的浓度为25-35 %，依次清洗壳聚糖微球3_4次。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(V)中，所述冻干温度为-40至_60°C，冻干时间控制在10-12小时。9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述液体石蜡和石油醚的体积比为7:5。10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述内相溶液和外相溶液的流速比控制为1:7。
【专利摘要】本发明涉及聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂一步合成法，该方法包括以下步骤：(i)将壳聚糖、聚乙烯亚胺冰醋酸配置成内相溶液，将液体石蜡和石油醚配置成外相溶液；(ii)分别将步骤(i)中得到的内相溶液和外相溶液注入聚焦流式微流控芯片，制得一系列壳聚糖液滴；(iii)待步骤(ii)中的壳聚糖液滴稳定生成后，将其导入到交联固化液中，制得壳聚糖微球；(iv)依次使用乙醇溶液、丙酮溶液和去离子水多次清洗步骤(iii)中得到的壳聚糖微球；以及(v)将步骤(iv)中得到的壳聚糖微球冻干，得到聚乙烯亚胺-壳聚糖吸附剂。
【IPC分类】B01J20/26, C02F1/62, B01J20/30, C02F1/28
【公开号】CN105413661
【申请号】CN201511008773
【发明人】白志山, 王炳捷, 朱勇, 赵双良, 马巍, 杨晓勇, 罗会清
【申请人】华东理工大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月29日