The invention discloses a preparation method of a charge-adjustable Lanthanum-loaded magnetic hydrogel composite adsorbent material. The method first dissolves 2,3 epoxypropyl trimethyl ammonium chloride in sodium hydroxide solution, then mixes with acrylic acid, and then adds crosslinking agent, accelerator, magnetic material and initiator to carry out free radical polymerization reaction, by regulating 2,3 epoxypropyl trimethyl chloride. Hydrogel materials with different surface charges were synthesized by the ratio of ammonium chloride and acrylic acid in free radical polymerization, and then the magnetic hydrogel composite adsorbent materials loaded with lanthanum were prepared by dry grinding and lanthanum loading. The magnetic hydrogel composite adsorbent material prepared by the invention can adapt to different water quality environments. The preparation method of the material is simple, easy to scale production, low cost, and has wide application potential.
【技术实现步骤摘要】
一种电荷可调控的载镧磁性水凝胶复合吸附材料的制备方法
本专利技术属于复合材料与环境科学
,具体涉及一种电荷可调控的载镧磁性水凝胶复合吸附材料的制备方法。
技术介绍
水凝胶是一种重要的功能性高分子材料,它是一种在水中能发生溶胀但不溶解的亲水性高分子聚合物,具有对外界环境有响应性、生物相容性好、结构可控等特点,因此广泛应用于药物运输、农业生产和废水处理等领域,尤其在处理含无机污染物、有机污染物和重金属离子的废水方面具有较大的潜力。水凝胶按照亲水基团的不同可以分为非离子类、阳离子类、阴离子类和双离子类。阳离子类水凝胶具有高表面电荷,对水中阴离子和重金属离子污染物表现良好的吸附效果;阴离子类水凝胶在外界刺激下自身形状和体积可发生可逆性变化,表现出独特的pH响应性、温度响应性和电场响应性等,在控释药物、组织工程、生物技术等方面应用广泛;双离子类水凝胶由于同时带有阴离子和阳离子,表面电荷较低,表现出高水合和超低污染特性,从而对高价态离子显示出较强的选择吸附性能,在化学转换器、药物载体、污水处理等方面具有广泛的应用。近年来,利用水凝胶吸附剂进行废水处理成为研究热点,它主要通过物理吸附、离子交换或静电作用达到对水中污染物的去除,具有选择性强、去除率高、适用范围广且操作简便等特点。而且,吸附后的水凝胶吸附剂通常可以通过解析达到回收的目的,吸附剂也可以重复利用,该种方法经济又高效。专利技术专利(CN201710021912.0)公开了一种磁性阳离子水凝胶基复合吸附材料的制备及其应用。其特征在于,含有阳离子水凝胶、磁性物质和活性金属的不同形态,通过自由基聚合反应一次合成, ...
【技术保护点】
1.一种电荷可调控的载镧磁性水凝胶复合吸附材料的制备方法,其特征在于,通过调节2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵与丙烯酸在自由基聚合反应中的比例,制备出具有不同表面电荷的载镧磁性水凝胶复合吸附材料;其中,当2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵和丙烯酸的比例为100:10~25时,制备出的载镧磁性水凝胶复合吸附材料表面带正电荷,zeta电位范围为0.5~5.5mV;其中,当2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵和丙烯酸的比例为100:32~48时,制备出的载镧磁性水凝胶复合吸附材料表面带负电荷,zeta电位范围为‑7.5~‑0.5mV;其中,当2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵和丙烯酸的比例为100:25~32时,制备出的载镧磁性水凝胶复合吸附材料表面接近中性,zeta电位范围为‑0.5~0.5mV。
【技术特征摘要】
1.一种电荷可调控的载镧磁性水凝胶复合吸附材料的制备方法,其特征在于,通过调节2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与丙烯酸在自由基聚合反应中的比例,制备出具有不同表面电荷的载镧磁性水凝胶复合吸附材料;其中,当2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和丙烯酸的比例为100:10~25时,制备出的载镧磁性水凝胶复合吸附材料表面带正电荷,zeta电位范围为0.5~5.5mV;其中,当2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和丙烯酸的比例为100:32~48时,制备出的载镧磁性水凝胶复合吸附材料表面带负电荷,zeta电位范围为-7.5~-0.5mV;其中,当2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和丙烯酸的比例为100:25~32时,制备出的载镧磁性水凝胶复合吸附材料表面接近中性,zeta电位范围为-0.5~0.5mV。2.权利要求1所述的电荷可调控的载镧磁性水凝胶复合吸附材料的制备方法,其特征在于,可以按照如下步骤合成:将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵溶于氢氧化钠溶液A中,形成混合溶液1,再加入丙烯酸混合均匀,形成混合溶液2,搅拌一段时间后加入交联剂、加速剂、磁性材料和引发剂,搅拌后发生自由基聚合反应形成水凝胶;将水凝胶冷冻干燥研磨再投入到含镧离子的溶液中搅拌一定的时间,固液分离后再在氢氧化钠溶液B中搅拌一段时间,经去离子水洗涤后再在氯化钠溶液中反应,最后经去...
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