一种复合吸附材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合吸附材料及其制备方法，所述复合吸附材料以明胶为基材，以氨基化改性的粉煤灰为吸附粒子填充剂，通过双醛多糖交联改性制备。本发明专利技术还提供了该复合吸附材料的制备方法。本发明专利技术制备的复合吸附材料不仅具有较强的污染物吸附效果，而且可环境降解，因此其吸附污染物后可用作肥料而不产生二次污染。该复合吸附材料来源广泛，同时为制革皮边角料和废煤渣的资源化利用提供新途径，本发明专利技术制备的复合吸附材料具有良好的市场应用价值和前景。

A Composite Adsorption Material and Its Preparation Method

The invention discloses a composite adsorbent material and a preparation method. The composite adsorbent material is prepared by cross-linking modification of dialdehyde polysaccharide with gelatin as the base material, fly ash modified by amination as the filler of adsorbent particles. The invention also provides a preparation method of the composite adsorption material. The composite adsorbing material prepared by the invention not only has strong adsorption effect of pollutants, but also can be degraded in the environment. Therefore, the composite adsorbing material can be used as fertilizer after adsorbing pollutants without secondary pollution. The composite adsorbent material has a wide range of sources and provides a new way for the resource utilization of leather trim and waste coal residue. The composite adsorbent material prepared by the invention has good market application value and prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种复合吸附材料及其制备方法
本专利技术涉及复合吸附材料
，具体涉及一种复合吸附材料及其制备方法。
技术介绍
当前我国经济发展迅速，资源短缺和环境污染是发展目前所面临的两大问题。尤其水资源的污染和短缺，不仅影响经济发展更是关乎人类的存亡。解决水污染问题，不仅可以提供更多水资源，还能够进一步减少环境污染。目前对于水污染的治理，除了传统的沉降法，采用较多的是膜过滤法。沉降法效率低耗时长，膜过滤法需要消耗较多的动力，且需要不断地除去滤饼，定期更换过滤介质，容易造成二次污染。而吸附法具有应用范围广，不消耗动力，处理量大等优势。粉煤灰是燃煤的火力电厂排放的烟气中捕获的煤燃烧后的飞灰，它是由SiO2、Al2O3等无机组分组成的多孔微珠，其粒径介于0.8～300μm，具有较大比表面积，因而有良好的吸附性能。应用粉煤灰进行吸附，存在一定的局限性。由于粉煤灰的粒径小，在水中吸附时容易发生部分聚集，分散性差。同时粉煤灰吸附剂在水溶液中吸附后的回收也比较困难，往往需要使用过滤的方式，增加了水处理的成本和复杂性。此外，明胶作为动物组织中的胶原蛋白部分水解的产物，来源广泛。冷冻干燥明胶可以得到具有良好的吸附性能的多孔海绵状材料。但由于明胶的亲水特性，其在水中短暂的时间便会溶解。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种复合吸附材料及其制备方法，本专利技术的复合吸附材料采用偶联剂改性粉煤灰表面得到氨基化改性的粉煤灰，使用双醛交联剂交联明胶和氨基化改性的粉煤灰，从而提高了吸附剂的稳定性和吸附效果。本专利技术解决技术问题的方案是：一种复合吸附材料及其制备方法，所述复合吸附材料以明胶为基材，以氨基化改性的粉煤灰为吸附粒子填充剂，通过双醛多糖交联改性制备，其复合吸附材料的具体制备方法如下：1)取1份在110～180℃下干燥3～5小时的粉煤灰，加入30～60份有机溶剂后高速搅拌5～10分钟，室温下逐滴加入0.5～3份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷，然后将混合物在60～90℃下反应5～10小时，减压抽滤，之后将滤饼在100～120℃下烘干并使用球磨机在200～600r/min研磨10～30分钟，制备得到氨基化改性的粉煤灰；2)将明胶溶于去离子水中，得到浓度为1～10%的明胶溶液，之后在高速搅拌下加入占明胶干重1～20%的氨基化改性的粉煤灰，40℃条件下搅拌1～2小时，然后加入占明胶干重1～10%的交联剂，继续在40℃条件下搅拌0.5～2小时，然后将混合液倒入模具中在室温下静置1～3小时，最后冷冻干燥得到明胶/粉煤灰复合吸附材料；3)将上述基质溶液脱泡后倒入模具，冷冻干燥得到海绵状的明胶/粉煤灰复合吸附材料；4)将明胶/粉煤灰复合吸附材料放入硬质的网状托架中沉入污水中进行吸附。所述氨基化改性的粉煤灰制备过程中使用的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、甲醇和乙醇中的任意一种或几种的混合物。所述的交联剂为双醛黄原胶、双醛淀粉、双醛羧甲基纤维素、双醛普鲁兰多糖、双醛海藻酸钠、双醛威兰胶、双醛瓜尔胶、戊二醛和双醛聚乙二醇中的任意一种或几种的混合物。本专利技术与已有技术相比，具有多方面的积极效果和优点：1)所用基本原料为工业废弃物，吸附性能强，能够很好的替代有机合成树脂型的吸附剂，吸附后可自行生物降解，是一种环境友好性的高效吸附剂；2)用硅烷偶联剂改性粉煤灰微珠表面，得到氨基化改性粉煤灰微珠，增加其反应活性，与明胶交联；3)不仅改善了粉煤灰在污水中的分散性，提高其吸附效率，而且方便吸附后对吸附剂的回收，扩展了其应用范围；4)改善了明胶吸附剂的机械性能，与氨基化改性粉煤灰的交联增强了其在水溶液中的稳定性，扩展了其应用范围；5)在吸附过程中，外层明胶网状吸附剂的孔径较大可以吸附大分子的有机物质，内部小孔径的粉煤灰孔径小比表面积大，可以吸附溶解态的小分子离子，避免了粉煤灰直接暴露在污水中表面微孔被大分子物质堵塞；6)吸附后可用作肥料，明胶和污水中的有机成分可用增加土壤中的氮含量，粉煤灰可以改变土壤的透气性；7)所用基本原料可以全部来源自工业废料，其来源广泛，价格低廉，具有潜在的经济效益，利于广泛使用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明：实施例：本专利技术的复合吸附材料以明胶为基材，以氨基化改性的粉煤灰为吸附粒子填充剂，通过双醛多糖交联改性制备，其复合吸附材料的具体制备方法如下：1)取1份在120℃下干燥3小时的粉煤灰，加入30份有机溶剂后高速搅拌5分钟，室温下逐滴加入0.5份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷，然后将混合物在80℃下反应5小时，减压抽滤，之后将滤饼在120℃下烘干并使用球磨机在300r/min研磨10分钟，制备得到氨基化改性的粉煤灰；2)将明胶溶于去离子水中，得到浓度为6%的明胶溶液，之后在高速搅拌下加入占明胶干重10%的氨基化改性的粉煤灰，40℃条件下搅拌1小时，然后加入占明胶干重6%的交联剂，继续在40℃条件下搅拌0.5小时，然后将混合液倒入模具中在室温下静置1小时，最后冷冻干燥得到明胶/粉煤灰复合吸附材料；3)将上述基质溶液脱泡后倒入模具，冷冻干燥得到海绵状的明胶/粉煤灰复合吸附材料；4)将明胶/粉煤灰复合吸附材料放入硬质的网状托架中沉入污水中进行吸附。所述氨基化改性的粉煤灰制备过程中使用的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、甲醇和乙醇中的任意一种或几种的混合物。所述的交联剂为双醛黄原胶、双醛淀粉、双醛羧甲基纤维素、双醛普鲁兰多糖、双醛海藻酸钠、双醛威兰胶、双醛瓜尔胶、戊二醛和双醛聚乙二醇中的任意一种或几种的混合物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合吸附材料及其制备方法，其特征在于：所述复合吸附材料以明胶为基材，以氨基化改性的粉煤灰为吸附粒子填充剂，通过双醛多糖交联改性制备，其复合吸附材料的具体制备方法如下：1)取1份在110～180℃下干燥3～5小时的粉煤灰，加入30～60份有机溶剂后高速搅拌5～10分钟，室温下逐滴加入0.5～3份的γ‑氨丙基三乙氧基硅烷，然后将混合物在60～90℃下反应5～10小时，减压抽滤，之后将滤饼在100～120℃下烘干并使用球磨机在200～600r/min研磨10～30分钟，制备得到氨基化改性的粉煤灰；2)将明胶溶于去离子水中，得到浓度为1～10%的明胶溶液，之后在高速搅拌下加入占明胶干重1～20%的氨基化改性的粉煤灰，40℃条件下搅拌1～2小时，然后加入占明胶干重1～10%的交联剂，继续在40℃条件下搅拌0.5～2小时，然后将混合液倒入模具中在室温下静置1～3小时，最后冷冻干燥得到明胶/粉煤灰复合吸附材料；3)将上述基质溶液脱泡后倒入模具，冷冻干燥得到海绵状的明胶/粉煤灰复合吸附材料；4)将明胶/粉煤灰复合吸附材料放入硬质的网状托架中沉入污水中进行吸附。

【技术特征摘要】
1.一种复合吸附材料及其制备方法，其特征在于：所述复合吸附材料以明胶为基材，以氨基化改性的粉煤灰为吸附粒子填充剂，通过双醛多糖交联改性制备，其复合吸附材料的具体制备方法如下：1)取1份在110～180℃下干燥3～5小时的粉煤灰，加入30～60份有机溶剂后高速搅拌5～10分钟，室温下逐滴加入0.5～3份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷，然后将混合物在60～90℃下反应5～10小时，减压抽滤，之后将滤饼在100～120℃下烘干并使用球磨机在200～600r/min研磨10～30分钟，制备得到氨基化改性的粉煤灰；2)将明胶溶于去离子水中，得到浓度为1～10%的明胶溶液，之后在高速搅拌下加入占明胶干重1～20%的氨基化改性的粉煤灰，40℃条件下搅拌1～2小时，然后加入占明胶干重1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周琪，
申请(专利权)人：周琪，
类型：发明
国别省市：四川,51