一种丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法，所述丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶由以下原料组成：丙烯酰胺；蒙脱土；丙烯酸；氢氧化钠；N，N’亚甲基双丙烯酰胺；过硫酸铵；亚硫酸氢钠。本发明专利技术首先在恒温水浴锅中使主要原料丙烯酰胺、蒙脱土、丙烯酸与氢氧化钠混合均匀。之后在氮气氛围中，通过添加引发剂，使丙烯酰胺的羟基上产生自由基，自聚合或与丙烯酸发生聚合，形成高聚物，再在此高聚物的基础上聚合蒙脱土，通过交联剂的交联作用制的丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。通过控制反应时间、温度、蒙脱土的添加量等因素，制备出性能更加优良的丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法
本专利技术涉及一种丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法。技术背景水凝胶因其独特的三维网络结构，以及结构中含有的大量能够与重金属离子成盐的活性基团，使其可以通过静电引力、离子交换、配位螯合、物理吸附等作用除去废水中的重金属离子。水凝胶材料还具有较好的重复利用性，属于可再生能源，经过多次的脱吸附之后，仍可以对重金属离子表现出较好的吸附性，水凝胶材料的原材料来源广泛且成本较低，制备方法简单且易于控制，既可以通过添加引发剂和交联剂进行化学交联方法制备，也可以通过物理交联方法制备。因此，近年来，成为广大学者的研究热点。蒙脱土是膨润土矿的主要矿物组分，是一类由纳米厚度的表面带负电的硅酸盐片层，依靠片层间的静电作用而堆积在一起所构成的土状矿物，其晶体结构中的晶胞是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体构成。蒙脱土具有独特的一维层状纳米结构和阳离子交换性，因此蒙脱土具有很强的吸附能力和阳离子交换性能。将无机材料蒙脱土添加至水凝胶作为吸附剂用于废水处理吸附重金属离子的应用，既可以得到机械性能更加优良的水凝胶，也弥补了蒙脱土不好回收的缺点。故近几年无机材料增强水凝胶材料用于废水中重金属离子的应用引起研究者的重视。本研究以丙烯酰胺、丙烯酸、蒙脱土为原料，以N，N’亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，以过硫酸铵与亚硫酸氢钠构成为引发剂通过水溶液聚合的方法制备丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的研究还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于以无机材料蒙脱土为添加剂制备出性能更加优良的丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶，用于除去废水中的重金属离子，公开一种丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法，即利用引发剂和交联剂在一定温度下通过溶液聚合丙烯酰胺、丙烯酸与蒙脱土制备一种丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。为实现上述目的，本专利技术现采用如下技术方案：上述丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法，其主要步骤如下：第一步：将丙烯酸与氢氧化钠混合均匀，要求氢氧化钠中和80％的丙烯酸。得到均匀混合液。第二步：第一步得到的均匀混合液，在搅拌的条件下，加入蒙脱土，继续搅拌至均匀。达到均匀状态后，加入准备好的丙烯酰胺，5分钟后，加入引发剂过硫酸铵与亚硫酸氢钠，并向装置中通入氮气，10分钟后加入交联剂N，N’亚甲基双丙烯酰胺。反应20分钟，即可制得丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。第三步：将所制得的丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶取出分别用无水乙醇、去离子水进行清洗并抽滤。以达到洗去未反应单体的目的。最终，制得丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术采用丙烯酰胺，丙烯酸与蒙脱土在水溶液中通过引发剂，交联剂发生水溶液聚合，在恒温水浴锅以及氮气氛围中完成反应，采用原料均为廉价易得，便可以得到性能良好的丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。具体实施方式下面结合实例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。在下面各实施实例中；除非特别说明，实施例中所涉及的材料、方法均为本领域常用的材料和方法。实例1将丙烯酸与氢氧化钠混合均匀，要求氢氧化钠中和80％的丙烯酸，得到均匀混合液，在搅拌的条件下，加入丙烯酰胺，5分钟后，加入引发剂过硫酸铵与亚硫酸氢钠，并向装置中通入氮气，10分钟后加入交联剂N，N’亚甲基双丙烯酰胺。反应20分钟，即可制得丙烯酰胺交联丙烯酸水凝胶。将所制得的丙烯酰胺交联丙烯酸水凝胶取出分别用无水乙醇、去离子水进行清洗并抽滤。以达到洗去未反应单体的目的。最终，制得丙烯酰胺交联丙烯酸水凝胶。实例2将丙烯酸与氢氧化钠混合均匀，要求氢氧化钠中和80％的丙烯酸，得到均匀混合液，在搅拌的条件下，加入2％蒙脱土，继续搅拌至均匀。达到均匀状态后，加入准备好的丙烯酰胺，5分钟后，加入引发剂过硫酸铵与亚硫酸氢钠，并向装置中通入氮气，10分钟后加入交联剂N，N’亚甲基双丙烯酰胺。反应20分钟，即可制得丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。将所制得的丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶取出分别用无水乙醇、去离子水进行清洗并抽滤。以达到洗去未反应单体的目的。最终，制得丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。实例3将丙烯酸与氢氧化钠混合均匀，要求氢氧化钠中和80％的丙烯酸，得到均匀混合液，在搅拌的条件下，加入4％蒙脱土，继续搅拌至均匀。达到均匀状态后，加入准备好的丙烯酰胺，5分钟后，加入引发剂过硫酸铵与亚硫酸氢钠，并向装置中通入氮气，10分钟后加入交联剂N，N’亚甲基双丙烯酰胺。反应20分钟，即可制得丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。将所制得的丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶取出分别用无水乙醇、去离子水进行清洗并抽滤。以达到洗去未反应单体的目的。最终，制得丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。实例4将丙烯酸与氢氧化钠混合均匀，要求氢氧化钠中和80％的丙烯酸，得到均匀混合液，在搅拌的条件下，加入6％蒙脱土，继续搅拌至均匀。达到均匀状态后，加入准备好的丙烯酰胺，5分钟后，加入引发剂过硫酸铵与亚硫酸氢钠，并向装置中通入氮气，10分钟后加入交联剂N，N’亚甲基双丙烯酰胺。反应20分钟，即可制得丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。将所制得的丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶取出分别用无水乙醇、去离子水进行清洗并抽滤。以达到洗去未反应单体的目的。最终，制得丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法，其特征在于丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶由以下原料组成：丙烯酰胺；蒙脱土；丙烯酸；氢氧化钠；N，N’亚甲基双丙烯酰胺；过硫酸铵；亚硫酸氢钠。所述丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法，利用引发剂和交联剂在恒温条件下通过溶液聚合丙烯酰胺、丙烯酸与蒙脱土制备丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法，其特征在于丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶由以下原料组成：丙烯酰胺；蒙脱土；丙烯酸；氢氧化钠；N，N’亚甲基双丙烯酰胺；过硫酸铵；亚硫酸氢钠。所述丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法，利用引发剂和交联剂在恒温条件下通过溶液聚合丙烯酰胺、丙烯酸与蒙脱土制备丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶。


2.根据权利要求1所述丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶，其特征在于，上述丙烯酰胺交联丙烯酸与蒙脱土水凝胶的制备方法，其主要实施步骤如下：
第一步：将丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵梓年，李露思，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津;12