一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：S1：将壳聚糖溶解后得壳聚糖溶液，加入牡蛎粉，搅拌均匀得糊状物；所述壳聚糖和牡蛎粉的质量比为0.02~0.2:1；S2：向S1的糊状物中加入碱性溶液至pH为6.0~8.0得凝状物，洗涤，过滤，干燥，研磨，过筛后即得牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂。本发明专利技术提供的制备方法工艺简单，产率高；制备得到的复合水处理剂具有高效、廉价和零污染的优点，对苯酚和甲苯的去除率高，可广泛推广应用于水处理中。

【技术实现步骤摘要】
一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂及其制备方法和应用
本专利技术属于水处理领域，具体涉及一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂及其制备方法和应用。
技术介绍
牡蛎壳可作为一种吸附剂应用于水处理中。在水处理的过程中，牡蛎壳既吸附了一定的污染物，也发生了某些化学反应：一方面，牡蛎壳特殊的物理结构使其具有一定的吸附能力，许多污染物会附着在其孔穴结构中；另一方面，牡蛎壳主要成分为碳酸钙，碳酸钙微溶于水，与水中的某些污染物发生化学反应，产生络合物或者沉淀。一般情况下，物理吸附和化学沉淀是同时发生的，但单一牡蛎壳的水处理剂水处理效率低。为了提高水处理效率，目前使用较为广泛使用有机物对牡蛎壳进行改性，如十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基胺化学药品等，其具有对水体二次污染高的特点。因此，开发一种高效、廉价和零污染的改性牡蛎壳具有重要的研究意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的改性牡蛎壳对水体二次污染的缺陷，提供牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂的制备方法。本专利技术提供的制备方法工艺简单，产率高；制备得到的复合水处理剂具有高效、廉价和零污染的的优点，对苯酚和甲苯的去除率高，可广泛推广应用于水处理中。本专利技术的另一目的在于提供一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂。本专利技术的另一目的在于提供上述牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂在水处理中的应用。本专利技术的另一目的在于提供一种去除苯酚或甲苯的水处理方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂的制备方法，包括如下步骤：S1：将壳聚糖溶解后得壳聚糖溶液，加入牡蛎粉，搅拌均匀得糊状物；所述壳聚糖和牡蛎粉的质量比为0.02~0.2:1；S2：向S1的糊状物中加入碱性溶液至pH为6.0~8.0得凝状物，洗涤，过滤，干燥，研磨，过筛后即得牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂。本专利技术选择无毒的生物提取物壳聚糖作为有机改性剂，克服对水体二次污染高的特点，同时也提高了水处理效率。本专利技术提供的制备方法简单、实用，可操作性强，得到的复合水处理剂具有高效、廉价和零污染的优点，对苯酚和甲苯的去除率高，可广泛推广应用于水处理中。优选地，S1中所述壳聚糖和牡蛎粉的质量比为0.1:1。优选地，S1中将壳聚糖与水混合，加入酸溶液使壳聚糖溶解得壳聚糖溶液。常规的无机酸和有机酸均可运用在本专利技术中用于调节pH，促使壳聚糖溶解。更为优选地，所述酸溶液为硝酸。常规的碱性溶液，如氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液等均可作为内相的碱性溶液。优选地，S2中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂，通过上述制备方法制备得到。上述牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂在水处理中的应用也在本专利技术的保护范围内。一种去除苯酚或甲苯的水处理方法，向待处理液中加入上述复合水处理剂，调节pH为1~10，进行吸附反应。优选地，调节所述pH为2。优选地，当去除苯酚时，所述水处理方法中吸附反应的时间不低于120min；当去除甲苯时，所述水处理方法中吸附反应的时间不低于180min。更为优选地，当去除苯酚时，所述水处理方法中吸附反应的时间为120min；当去除甲苯时，所述水处理方法中吸附反应的时间为180min。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂的制备方法工艺简单，产率高；制备得到的复合水处理剂具有高效、廉价和零污染的的优点，对苯酚和甲苯的去除率高，可广泛推广应用于水处理中。附图说明图1为吸光度对苯酚浓度的标准曲线；图2为实施例1~10中不同质量比的牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂对苯酚吸附量的影响曲线；图3为实施例1~10中不同质量比的牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂对苯酚去除率的影响曲线；图4为pH对苯酚吸附量的影响曲线；图5为pH对苯酚去除率的影响曲线；图6为复合水处理剂的量对苯酚吸附量的影响；图7为复合水处理剂的量对苯酚去除率的影响；图8为吸附时间对苯酚吸附量的影响曲线；图9为吸附时间对苯酚去除率的影响曲线；图10为吸光度对甲苯浓度的标准曲线；图11为实施例1~10中不同质量比的牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂对甲苯吸附量的影响曲线；图12为实施例1~10中不同质量比的牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂对甲苯去除率的影响曲线；图13为pH对甲苯吸附量的影响曲线；图14为pH对甲苯去除率的影响曲线；图15为复合水处理剂的量对甲苯吸附量的影响；图16为复合水处理剂的量对甲苯去除率的影响；图17为吸附时间对甲苯吸附量的影响曲线；图18为吸附时间对甲苯去除率的影响曲线；图19对比例1提供的牡蛎粉(无负载壳聚糖)对苯酚吸附量的影响；图20对比例1提供的牡蛎粉(无负载壳聚糖)对苯酚去除率的影响；图21对比例1提供的牡蛎粉(无负载壳聚糖)对甲苯吸附量的影响；图22对比例1提供的牡蛎粉(无负载壳聚糖)对甲苯去除率的影响。具体实施方式下面结合实施例进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本专利技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本专利技术所要求保护的范围。实施例1~10本实施例1~10均提供一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂，各实施例中牡蛎壳和壳聚糖的用量如下表1。表1实施例1~10中牡蛎粉和壳聚糖的用量壳聚糖（g）牡蛎粉（g）质量比（壳聚糖:牡蛎粉）实施例10.201210.01440.02实施例20.403610.00530.04实施例30.601110.00790.06实施例40.801810.01260.08实施例51.004110.01560.10实施例61.202810.01830.12实施例71.404510.02580.14实施例81.602210.03510.16实施例91.805510.01350.18实施例102.001710.03420.20通过如下制备方法得到：称取一定量（0.2~2.0g）的壳聚糖于500ml的烧杯中，加入体积分数为0.5%的硝酸水溶液100ml，磁力搅拌40min溶解壳聚糖；再将10g牡蛎粉缓慢加入壳聚糖溶液中，搅动使之充分浸润，继续搅拌40min，使之成为均匀的糊状物；然后在不断搅拌的条件中逐滴加入1mol/L的KOH溶液至pH为6.0~8.0（在本实施例中，调节pH为7），此时糊状物全部凝聚成凝状物，且与烧杯壁完全脱离。加入去离子水洗涤凝状物，过滤，将凝状物于75℃的烘箱干燥后，研磨过80目的网筛，即得质量比为0.02~0.2的牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂。实施例11本实施例利用实施例1~10提供的牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂进行水处理，去除苯酚。（一）苯酚标准曲线的绘制测定苯酚的方法：4-氨基安替比林分光光度法测苯酚（1）原理：酚类化合物于pH10±0.2介质中，在铁氰化钾存在下，与4-氨基安替比林反应，生成橙红色的吲哚酚氨基安替比林染料，其水溶液在510nm波长处有最大吸收。用光程长为20mm比色皿测量时，酚的最低检出浓度为0.1mg/L。（2）溶液的配置缓冲溶液（pH约为10）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将壳聚糖溶解后得壳聚糖溶液，加入牡蛎粉，搅拌均匀得糊状物；所述壳聚糖和牡蛎粉的质量比为0.02~0.2:1；S2：向S1的糊状物中加入碱性溶液至pH为6.0~8.0得凝状物，洗涤，过滤，干燥，研磨，过筛后即得牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂。

【技术特征摘要】
1.一种牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将壳聚糖溶解后得壳聚糖溶液，加入牡蛎粉，搅拌均匀得糊状物；所述壳聚糖和牡蛎粉的质量比为0.02~0.2:1；S2：向S1的糊状物中加入碱性溶液至pH为6.0~8.0得凝状物，洗涤，过滤，干燥，研磨，过筛后即得牡蛎壳负载壳聚糖复合水处理剂。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S1中所述壳聚糖和牡蛎粉的质量比为0.1:1。3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S1中将壳聚糖与水混合，加入酸溶液使壳聚糖溶解得壳聚糖溶液。4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S2中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷长生，李泳，洪鹏志，蔡鹰，孙省利，余传明，景占鑫，张兆霞，郝晓敏，廖铭能，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：广东,44