高效吸附剂C@SA@CMC及其制备方法和应用

本发明涉及材料，尤其是涉及一种高效吸附剂c@sa@cmc及其制备方法和应用。

背景技术：

1、亚甲基蓝是一种重要的阳离子染料，可用于织物、纸张的染色及木材的着色。但染色后产生的含亚甲基蓝废水具有高毒、高残留、致癌、致畸和致突变作用，严重危害水生生物及人类健康。因此，如何去除废水中亚甲基蓝染料已成为人们关注的热点和难点。目前常见处理方法包括化学氧化法、光催化降解法、生物法、吸附法等，其中吸附法具有成本低、效率高和操作简单可循环操作等优点。海藻酸钠(sodium alginate,sa)是一类常见的聚阴离子多糖化合物，具有价廉易得、安全无毒、可生物降解等优点；并且海藻酸钠大分子链上存在大量的羧基，可与二价或以上金属离子交联形成三维网状结构的海藻酸盐水凝胶，该水凝胶是一种优良的生物质支撑基材。但离子交联海藻酸盐普遍机械强度低，遇水骨架易坍塌，如何增强其机械强度使该类材料可更好地应用于废水处理是目前亟待解决的重要问题。

2、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种高效吸附剂c@sa@cmc，以解决上述问题中的至少一种。

2、本发明的第二目的在于提供一种高效吸附剂c@sa@cmc的制备方法。

3、本发明的第三目的在于提供上述高效吸附剂c@sa@cmc在废水处理中的应用。

4、第一方面，本发明提供了一种高效吸附剂c@sa@cmc，主要由活性炭、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、氯化钙和壳聚糖制备得到；

5、所述高效吸附剂c@sa@cmc的骨架为海藻酸钠与氯化钙形成的海藻酸钙凝胶，海藻酸钙凝胶中分散有羧甲基纤维素钠、壳聚糖和活性炭。

6、作为进一步技术方案，所述活性炭与海藻酸钠的质量比为1:8～8:1；

7、优选地，所述氯化钙、壳聚糖的质量比为1:8～8:1。

8、作为进一步技术方案，所述高效吸附剂c@sa@cmc还包括表面活性剂；

9、优选地，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠或脂肪醇醚硫酸钠中的至少一种。

10、第二方面，本发明提供了一种高效吸附剂c@sa@cmc的制备方法，包括以下步骤：

11、将活性炭悬液与海藻酸钠和羧甲基纤维素钠的混合溶液混合，然后滴加至氯化钙和壳聚糖的混合溶液中进行交联反应，制备得到高效吸附剂c@sa@cmc。

12、作为进一步技术方案，所述活性炭悬液中还溶有表面活性剂；

13、所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠或脂肪醇醚硫酸钠中的至少一种；

14、所述表面活性剂的质量百分比为1％～15％。

15、作为进一步技术方案，所述活性炭与海藻酸钠的质量比为1:8～8:1；

16、优选地，所述氯化钙、壳聚糖的质量比为1:8～8:1；

17、优选地，所述氯化钙和壳聚糖的混合溶液为酸性；

18、优选地，所述氯化钙和壳聚糖的混合溶液中还含有醋酸。

19、作为进一步技术方案，所述交联反应的时间为1～24h。

20、作为进一步技术方案，所述交联反应结束后还依次包括分离、清洗和干燥步骤；

21、优选地，所述分离包括过滤；

22、优选地，所述干燥的温度为55～65℃。

23、第三方面，本发明提供了上述高效吸附剂c@sa@cmc在废水处理中的应用。

24、作为进一步技术方案，所述废水为含有阳离子污染物的废水；

25、优选地，所述阳离子污染物包括阳离子染料。

26、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

27、本发明提供的高效吸附剂c@sa@cmc，zeta电位为负，可通过氢键和静电作用吸附阳离子类物质；吸附量大、吸附速率快，可重复使用；制备原料廉价易得，无毒，可生物降解，具有良好的机械性能，能够用于废水中污染物的去除。

28、本发明提供的高效吸附剂c@sa@cmc的制备方法简单方便，成本低。

技术特征：

1.一种高效吸附剂c@sa@cmc，其特征在于，主要由活性炭、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、氯化钙和壳聚糖制备得到；

2.根据权利要求1所述的高效吸附剂c@sa@cmc，其特征在于，所述活性炭与海藻酸钠的质量比为1:8～8:1；

3.根据权利要求1所述的高效吸附剂c@sa@cmc，其特征在于，所述高效吸附剂c@sa@cmc还包括表面活性剂；

4.一种高效吸附剂c@sa@cmc的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭悬液中还溶有表面活性剂；

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭与海藻酸钠的质量比为1:8～8:1；

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述交联反应的时间为1～24h。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述交联反应结束后还依次包括分离、清洗和干燥步骤；

9.权利要求1-3任一项所述的高效吸附剂c@sa@cmc，或者采用权利要求4-8任一项所述的制备方法制备得到的高效吸附剂c@sa@cmc在废水处理中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述废水为含有阳离子污染物的废水；

技术总结
本发明提供了一种高效吸附剂C@SA@CMC及其制备方法和应用，涉及材料技术领域。本发明提供的高效吸附剂C@SA@CMC，主要由活性炭、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、氯化钙和壳聚糖制备得到；该吸附剂的骨架为海藻酸钠与氯化钙形成的海藻酸钙凝胶，海藻酸钙凝胶中分散有羧甲基纤维素钠、壳聚糖和活性炭。本发明提供的吸附剂，Zeta电位为负，可通过氢键和静电作用吸附阳离子类物质；吸附量大、吸附速率快，可重复使用；制备原料廉价易得，无毒，可生物降解，具有良好的机械性能，能够用于废水中污染物的去除。

技术研发人员：和芹,赵红丽,孙涛
受保护的技术使用者：唐山师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12