CN105858789A - 一种水净化的复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明设计的一种用于水净化的复合材料的制备方法含有，(1)将水中加入聚丙烯酰胺，搅拌均匀后，静置0.5‑2小时，在上述物料中，加入碳纳米管、壳聚糖、环糊精和聚乙二醇，待搅拌均匀后，再加入戊二醛；用反应釜将上述2的物料加热，加热的温度为55‑75℃，加热时间为14‑21分钟；采用超声去除气泡，静置后，便得到用于水净化的复合材料。本发明用于水净化的复合材料，制备工艺方法简单，适合工业化生产。

Description

一种水净化的复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于水净化材料领域，特别涉及一种水净化的复合材料及其制备方法。

背景技术

当前全球水资源状况严重恶化，与世界大多数国家相比，我国面临更为严峻的水资源形势。人多水少、水资源分布不均、生产力布局和水土资源不相匹配的基本国情将长期存在。不可再生资源的持续减少，使人们必须重视资源的重复利用。水净化，是通过相应的过滤材料，根据不同的最终用水需求，以物理或化学的方式，去除水中的铁锈、泥沙、余氯、有机物、有害的重金属离子、细菌、病毒等的过程。显而易见，如果水净化全程运用的是物理过滤方式，则不会在水中产生或添加任何新的物质，更不会改变水的性状。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。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。

发明内容

为满足上述需求，本发明提供了一种水净化的复合材料及其制备方法，该水净化复合材料具有良好的吸附性能和良好的亲水性能，大面积的与水接触，因此具有良好的吸附作用。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。

本发明一种用于水净化的复合材料，含有：

一、聚丙烯酰胺：中文别名:絮凝剂3号；简称PAM；作用原理：1)、起絮凝作用；2)、起粘合作用；3)、降阻性PAM能有效地降低流体的摩擦阻力；4)、增稠性，PAM在中性和酸条件下均有增稠作用。

二、碳纳米管：又称巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。

三、壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性。壳聚糖被作为增稠剂、被膜剂列入国家食品添加剂使用标准。

四、环糊精(Cyclodextrin，简称CD)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6-12个D-吡喃葡萄糖单元。

五、聚乙二醇，化学性状-依相对分子质量不同而性质不同，从无色无臭黏稠液体至蜡状固体。无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性。

六、戊二醛，分子式为C5H8O2，带有刺激性气味的无色透明油状液体，溶于热水。可作为食品工业加工助剂，杀菌消毒剂、鞣革剂、木材防腐剂，药物和高分子合成原料等。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

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：

所述碳纳米管的粒径为12-25纳米。

所述聚乙二醇的平均分子量为200-40

一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)将水中加入聚丙烯酰胺，其中水86-93份，聚丙烯酰胺7-13份，搅拌均匀后，静置0.5-2小时；

(2)在以上物料中，加入碳纳米管4-9份、壳聚糖3-6份、环糊精1-3份和聚乙二醇1-2份，待搅拌均匀后，再缓慢的加入戊二醛0.05-0.5份；

(3)用反应釜将上述2的物料加热，加热的温度为55-75℃，加热时间为14-21分钟；采用超声去除气泡，静置后，便得到用于水净化的复合材料。

本发明设计的一种用于水净化的复合材料的制备方法有益之处在于，1、将壳聚糖、环糊精、聚乙二醇加入到聚丙烯酰胺中，所以使得材料具有良好的分散性。2、本发明的复合材料，增加了吸附强度，提高了吸附效果。3、本发明提高了材料吸附后的稳定性。4、本发明用于水净化的复合材料，制备工艺方法简单，适合工业化生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的实施步骤作详细说明。

实施例1

(1)将水中加入聚丙烯酰胺，其中水为88kg，聚丙烯酰胺为8kg，待搅拌均匀后，静置0.5小时；

(2)在以上物料中，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1kg，搅拌均匀，缓慢加入戊二醛0.05kg；

(3)用反应釜将上述2的物料加热，加热的温度为55℃，加热时间为15分钟；采用超声去除气泡，静置后，便得到用于水净化的复合材料。

实施例2

(1)将水中加入聚丙烯酰胺，其中水为89kg，聚丙烯酰胺为8kg，待搅拌均匀后，静置0.5小时；

(2)在以上物料中，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1kg，搅拌均匀，缓慢加入戊二醛0.05kg；

(3)用反应釜将上述2的物料加热，加热的温度为55℃，加热时间为15分钟；采用超声去除气泡，静置后，便得到用于水净化的复合材料。

实施例3

(1)将水中加入聚丙烯酰胺，其中水为91kg，聚丙烯酰胺为11kg，待搅拌均匀后，静置2小时；

(2)在以上物料中，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)用反应釜将上述2的物料加热，加热的温度为76℃，加热时间为22分钟；采用超声去除气泡，静置后，便得到用于水净化的复合材料。

实施例4

(1)将水中加入聚丙烯酰胺，其中水为92kg，聚丙烯酰胺为12kg，待搅拌均匀后，静置2小时；

(2)在以上物料中，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)用反应釜将上述2的物料加热，加热的温度为74℃，加热时间为18分钟；采用超声去除气泡，静置后，便得到用于水净化的复合材料。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种水净化的复合材料及其制备方法，其特征在于，含有以下重量份的组分制成：聚丙烯酰胺7-13份，碳纳米管4-9份，壳聚糖3-6份，环糊精1-3份，聚乙二醇1-2份，戊二醛0.05-0.5份，水86-93份。

2.根据权利要求1所述一种水净化的复合材料及其制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的粒径为12-25纳米；所述聚乙二醇的平均分子量为200-400。

3.根据权利要求1所述，一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)将水中加入聚丙烯酰胺，其中水86-93份，聚丙烯酰胺7-13份，搅拌均匀后，静置0.5-2小时；

(2)在以上物料中，加入碳纳米管4-9份、壳聚糖3-6份、环糊精1-3份和聚乙二醇1-2份，待搅拌均匀后，再缓慢的加入戊二醛0.05-0.5份；

(3)用反应釜将上述2的物料加热，加热的温度为55-75℃，加热时间为14-21分钟；采用超声去除气泡，静置后，便得到用于水净化的复合材料。