一种龙虾壳‑磁性膨润土复合生物材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种龙虾壳‑磁性膨润土复合生物材料的制备方法，利用龙虾壳经过盐酸进行酸处理干燥后球磨成粉，再将磁铁粉溶于水后加入钠基膨润土进行复合，滴加氨水进行反应后，经过处理制得磁性膨润土，将球磨成粉的龙虾壳溶于甲磺酸后加入磁性膨润土，经过长时间搅拌后加入碱与环氧氯丙烷进行反应，之后经过处理既得，本发明专利技术制备的材料能快速捕捉并强烈吸附污水中的重金属离子，选择性强、吸附量大，再生性强。

A preparation method of lobster shell magnetic bentonite composite biomaterials

The invention discloses a preparation method of lobster shell magnetic bentonite composite biomaterials, after hydrochloric acid treatment after drying the ball grinding powder by lobster shell, and the magnet powder dissolved in water after adding sodium bentonite compound, adding ammonia reaction, after processing system magnetic bentonite, the Lobster Shell pulverized ball dissolved by adding magnetic bentonite in methanesulfonic acid, after long time stirring after adding alkali to reaction with epichlorohydrin, after processing, the material of the present invention can quickly capture and strong adsorption of heavy metal ions in wastewater, selectivity, large adsorption capacity, strong regeneration.

【技术实现步骤摘要】
一种龙虾壳-磁性膨润土复合生物材料的制备方法
本专利技术属于复合生物材料
，具体涉及一种龙虾壳-磁性膨润土复合生物材料的制备方法。
技术介绍
虾、蟹类是湖泊海域中一种丰富的天然资源,它们除了向人们提供鲜美的肉食外,也为人们留下大量待处理的甲壳资源。为了合理的利用这些丰富的甲壳资源,近年来从虾壳中提取甲壳素及其衍生物的研究,越来越引起环境保护研究学者的重视。甲壳素及其衍生物对重金属的吸附研究已经进行了很多年,他们与重金属离子之间的作用方式主要为离子交换、物理吸附和化学吸附。目前作为壳聚糖和甲壳素提取物的虾壳与蟹壳,开始逐渐被应用于净化含重金属离子废液的研究中，虾蟹壳作为海产品加工中的废料,可直接加工制成生物吸附剂。以虾蟹壳为生物吸附剂处理含重金属废水的研究,其目的在于寻求一种经济适用的处理含重金属废水的新技术或材料。磁性高分子吸附材料是近年来发展起来的一种新型功能高分子材料，由于其兼具吸附性和磁性的特点，可以通过外加磁场快速的进行固液分离，适用于大面积的动态吸附，广泛应用于废水中污染物的吸附处理，但是没有对重金属离子的识别捕捉能力。
技术实现思路
本专利技术提供一种龙虾壳-磁性膨润土复合生物材料的制备方法，本专利技术制备的材料能快速捕捉并强烈吸附污水中的重金属离子，选择性强、吸附量大，再生性强。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种龙虾壳-磁性膨润土复合生物材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将20-30重量份龙虾壳加入50-80重量份盐酸水溶液在常温20-25℃下搅拌2-5小时后,用水洗涤3-4次后，晾干，在105-115℃温度下干燥，球磨机球磨60-90分钟后，得粉末后，待用；（2）将1-2重量份的磁石粉溶于100-110重量份水混合，搅拌溶解，再加入5-15重量份钠基膨润土粉末滴加25-30重量份的氨水搅拌，调节溶液的pH7-9，在室温下恒速搅拌8-12小时，在180-200℃条件下干燥至恒重后，取出固体经清水洗涤2-3次、分离，烘干、研磨，既得磁性膨润土，待用；（3）将步骤（1）粉末溶于100-150重量份甲磺酸中后溶解，在溶液中加入步骤（2）所得磁性膨润土，经过低速搅拌12-24小时后,加入150-200重量份20-25%氢氧化钠溶液，稍后再加入5-10重量份环氧氯丙烷，50-80℃连续高速搅拌2-4小时后，搅拌完成后，经过抽滤，洗涤，干燥，研磨后既得所述龙虾壳-磁性膨润土复合生物材料。所述的盐酸摩尔浓度为0.1-0.5mol/L。所述步骤（1）的球磨为将装好料的球磨罐固定在球磨机上以200-300r/min的转速球磨30-40分钟后，然后将球磨罐取下，上下摇晃5-10次，接着将球磨罐再次固定在球磨机上，按照参数200-300r/min继续球磨20-60分钟。所述步骤（2）的分离为使用磁选设备进行分离。所述步骤（3）中的低速为100-150r/min，高速为250-350r/min。本专利技术的优点是：（1）本专利技术首先利用龙虾壳经过盐酸进行酸处理干燥后球磨成粉，再将磁铁粉溶于水后加入钠基膨润土进行复合，滴加氨水进行反应后，经过处理制得磁性膨润土，将球磨成粉的龙虾壳溶于甲磺酸后加入磁性膨润土，经过长时间搅拌后加入碱与环氧氯丙烷进行反应，之后经过处理既得。龙虾壳经过盐酸处理出钙盐、蛋白质,脱去部分乙酞基，球磨后长链发生断裂,短链增加，膨润土与磁铁粉复合后，通过静电自组装原理使得膨润土包裹磁铁粉，可以对重金属离子进行捕捉与吸附，龙虾壳含有较多的氨基，溶解时带有正电荷，膨润土的四面体及八面体中同晶置换现象，膨润土的层间产生较弱的负电荷，膨润土和壳聚糖依靠正负电荷的吸引结合在一起，所以，重金属离子可以与材料表面的氨基络合而被吸附，达到吸附除去重金属的作用。（2）本专利技术制备的材料能快速捕捉并强烈吸附污水中的重金属离子，选择性强、吸附量大，再生性强。具体实施方式一种龙虾壳-磁性膨润土复合生物材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将25重量份龙虾壳加入60重量份盐酸水溶液在常温25℃下搅拌3小时后,用水洗涤2次后，晾干，在110℃温度下干燥，球磨机球磨75分钟后，得粉末后，待用；（2）将1.5重量份的磁石粉溶于105重量份水混合，搅拌溶解，再加入10重量份钠基膨润土粉末滴加28重量份的氨水搅拌，调节溶液的pH7-9，在室温下恒速搅拌10小时，在190℃条件下干燥至恒重后，取出固体经清水洗涤3次、分离，烘干、研磨，既得磁性膨润土，待用；（3）将步骤（1）粉末溶于120重量份甲磺酸中后溶解，在溶液中加入步骤（2）所得磁性膨润土，经过低速搅拌18小时后,加入180重量份20-25%氢氧化钠溶液，稍后再加入8重量份环氧氯丙烷，75℃连续高速搅拌3小时后，搅拌完成后，经过抽滤，洗涤，干燥，研磨后既得所述龙虾壳-磁性膨润土复合生物材料。所述的盐酸摩尔浓度为0.1-0.5mol/L。所述步骤（1）的球磨为将装好料的球磨罐固定在球磨机上以250r/min的转速球磨35分钟后，然后将球磨罐取下，上下摇晃8次，接着将球磨罐再次固定在球磨机上，按照参数250r/min继续球磨40分钟。所述步骤（2）的分离为使用磁选设备进行分离。所述步骤（3）中的低速为120r/min，高速为300r/min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种龙虾壳‑磁性膨润土复合生物材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将20‑30重量份龙虾壳加入50‑80重量份盐酸水溶液在常温20‑25℃下搅拌2‑5小时后,用水洗涤3‑4次后，晾干，在105‑115℃温度下干燥，球磨机球磨60‑90分钟后，得粉末后待用；（2）将1‑2重量份的磁石粉溶于100‑110重量份水混合，搅拌溶解，再加入5‑15重量份钠基膨润土粉末滴加25‑30重量份的氨水搅拌，调节溶液的pH7‑9，在室温下恒速搅拌8‑12小时，在180‑200℃条件下干燥至恒重后，取出固体经清水洗涤2‑3次、分离，烘干、研磨，既得磁性膨润土，待用；（3）将步骤（1）粉末溶于100‑150重量份甲磺酸中后溶解，在溶液中加入步骤（2）所得磁性膨润土，经过低速搅拌12‑24小时后,加入150‑200重量份20‑25%氢氧化钠溶液，稍后再加入5‑10重量份环氧氯丙烷，50‑80℃连续高速搅拌2‑4小时后，搅拌完成后，经过抽滤，洗涤，干燥，研磨后既得所述龙虾壳‑磁性膨润土复合生物材料。

【技术特征摘要】
1.一种龙虾壳-磁性膨润土复合生物材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将20-30重量份龙虾壳加入50-80重量份盐酸水溶液在常温20-25℃下搅拌2-5小时后,用水洗涤3-4次后，晾干，在105-115℃温度下干燥，球磨机球磨60-90分钟后，得粉末后待用；（2）将1-2重量份的磁石粉溶于100-110重量份水混合，搅拌溶解，再加入5-15重量份钠基膨润土粉末滴加25-30重量份的氨水搅拌，调节溶液的pH7-9，在室温下恒速搅拌8-12小时，在180-200℃条件下干燥至恒重后，取出固体经清水洗涤2-3次、分离，烘干、研磨，既得磁性膨润土，待用；（3）将步骤（1）粉末溶于100-150重量份甲磺酸中后溶解，在溶液中加入步骤（2）所得磁性膨润土，经过低速搅拌12-24小时后,加入150-200重量份20-25%氢氧化钠溶液，稍后再加入5-10重量份环氧氯丙烷，50-80℃连续高速搅拌2-4小时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王如峰，凌武海，王子舟，王宇渤，余红喜，任信林，
申请(专利权)人：全椒县赤镇龙虾经济专业合作社，
类型：发明
国别省市：安徽,34