【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米复合材料和吸附剂，涉及新型的氧化锌-羧甲基淀粉(zno-cms)纳米复合材料，该类复合材料可用作吸附剂，尤其适用于在水处理中去除磷酸盐。本专利技术还涉及氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料的制备及其应用。
技术介绍
1、除了水污染中的重金属(如铬等)以及染料等严重危害人类的健康之外，工业生产中的肥料和废弃物、工业废水以及城市污水因含有过量磷会造成水体富营养化，而水体的富营养化会对整个生态平衡造成严重的破坏。因此，高效地去除水体中的污染物，尤其是去除水体中磷酸盐是改善水质量的重要目标。
2、当前，在水处理吸附剂的研发及应用领域存在一些现有技术，例如 cn114797789a公开了羧甲基淀粉/胶原多肽/凹凸棒复合材料作为吸附剂主要用于处理铬污染废水；cn110157018a公开了通过使用溶胶-凝胶法制备tio2/交联羧甲基淀粉复合材料并主要用于处理染料污染废水。“用于吸附去除水溶液中氟化物、硝酸盐和磷酸盐阴离子的用铁磁性纳米粒子改性的羧基化壳聚糖的合成(synthesis of carboxylated chitosan modifiedwith ferromagnetic nanoparticles for adsorptive removal of fluoride, nitrate,and phosphate anions from aqueous solutions)”[分子液体学报 (journal ofmolecular liquids)，2019,273,116-124]公开了作为吸附剂的羧甲基
3、然而，鉴于当前在水处理领域的这些吸附剂存在合成较为复杂、生产成本高、容易造成二次污染等问题，且基于吸附能力有待提高的客观需要，仍然需要不断发展高效地去除水体中污染物，尤其是磷酸盐的更简单、更经济、更环保、更有效的新型吸附剂，并且逐渐成为当前水处理用吸附剂的重要研究方向。
技术实现思路
1、为了推动水处理用吸附剂技术的发展，本专利技术人一直致力于纳米复合材料和吸附剂的推广及应用研究工作，不断研究开发更多的适用于在水处理中去除磷酸盐的纳米复合材料。尤其是鉴于现有技术存在的问题，本专利技术人在适用于水处理的吸附剂方面进行了广泛而又深入的研究，以期找到一种合成方法简单、成本低、无污染且高效的新型吸附剂。
2、本专利技术人惊讶地发现，氧化锌纳米材料由于其特殊性，尤其是纳米材料表面的结构较为复杂、表面能大，导致其极易发生团聚而不能发挥更加优异的性能。通过使羧甲基淀粉参与到氧化锌纳米材料的形成过程中，可以形成吸附性能优异的新型纳米复合材料，尤其对废水中磷酸盐的吸附具有吸附速率快且吸附量大的优点。同时，羧甲基淀粉可以起到分散和稳定氧化锌纳米材料的作用，从而明显地改善氧化锌纳米材料间极易团聚的缺陷，使得复合材料的结构更稳定、分散性更好。再有，羧甲基淀粉可以防止一些副反应的发生，同时限制氧化锌纳米颗粒的生长，调控尺寸，从而得到更小尺寸的纳米复合材料。
3、本专利技术的目的正是基于前述发现得以实现。
4、因此，本专利技术的一个目的是提供一种新型的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，该类纳米复合材料尺寸更小、结构稳定、分散性好、吸附速率快、吸附量大且合成方法简单、成本低、无污染，对于可持续发展和废水中磷酸盐的处理有着重要的意义。
5、本专利技术的另一目的是提供制备本专利技术氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料的方法。
6、本专利技术的再一目的是提供本专利技术氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料作为吸附剂的用途。
7、实现本专利技术上述目的的技术方案可以概括如下:
8、1.一种氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于所述纳米复合材料包含氧化锌和羧甲基淀粉，平均粒径为10-30nm，优选13-27nm。
9、2.根据第1项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉与氧化锌的质量比为1:1-1:9，优选1:1.2-1:5.8。
10、3.根据第1或2项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉在所述纳米复合材料中的含量为10-50重量％，优选15-45重量％；氧化锌在所述纳米复合材料中的含量为50-90重量％，优选55- 85％重量％，基于所述纳米复合材料的总重量。
11、4.根据第1-3项中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于所述纳米复合材料在干燥状态下为粉末状。
12、5.根据第1-4项中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉衍生自玉米淀粉、马铃薯淀粉、绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、大米淀粉和藕淀粉中的一种或多种，优选衍生自玉米淀粉和/或马铃薯淀粉。
13、6.根据第1-5项中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉为来自aladdin公司的市售分析纯羧甲基淀粉 c105665。
14、7.一种制备根据第1-6项中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料的方法，包括以下步骤：
15、(a)将无水氯化锌溶解至羧甲基淀粉的水溶液中得到氯化锌-羧甲基淀粉混合水溶液；
16、(b)向步骤(a)得到的氯化锌-羧甲基淀粉混合水溶液中滴加氢氧化钠水溶液并使其充分反应；
17、(c)后处理步骤(b)的反应后混合物得到湿态氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，并随后干燥得到干态氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料。
18、8.根据第7项的方法，其特征在于步骤(a)中羧甲基淀粉与无水氯化锌的质量比约为1:2-1:30，优选1:5-1:20。
19、9.根据第7或8项的方法，其特征在于步骤(b)中氢氧化钠与无水氯化锌的质量比为1:2-1:25，优选1:5-1:18。
20、10.根据第7-9项中任一项的方法，其中步骤(b)中的反应温度为20- 35℃，优选25-30℃。
21、11.根据第7-10项中任一项的方法，其特征在于步骤(c)中的后处理包括进行离心操作以及用去离子水洗涤至少3次。
22、12.根据第7-11项中任一项的方法，其特征在于步骤(c)中的干燥于真空条件下进行。
23、13.根据第1-6项中任一项或者根据第7-12项中任一项的方法得到的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料作为吸附剂的用途，尤其是用于水处理中去除磷酸盐的用途。
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1.一种氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于所述纳米复合材料包含氧化锌和羧甲基淀粉，平均粒径为10-30nm，优选13-27nm。
2.根据权利要求1的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉与氧化锌的质量比为1:1-1:9，优选1:1.2-1:5.8。
3.根据权利要求1或2的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉在所述纳米复合材料中的含量为10-50重量％，优选15-45重量％；氧化锌在所述纳米复合材料中的含量为50-90重量％，优选55-85％重量％，基于所述纳米复合材料的总重量。
4.根据权利要求1-3中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于所述纳米复合材料在干燥状态下为粉末状。
5.根据权利要求1-4中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉衍生自玉米淀粉、马铃薯淀粉、绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、大米淀粉和藕淀粉中的一种或多种，优选衍生自玉米淀粉和/或马铃薯淀粉。
6.根据权利要求1-5中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳
7.一种制备根据权利要求1-6中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料的方法，包括以下步骤：
8.根据权利要求7的方法，其特征在于步骤(A)中羧甲基淀粉与无水氯化锌的质量比约为1:2-1:30，优选1:5-1:20。
9.根据权利要求7或8的方法，其特征在于步骤(B)中氢氧化钠与无水氯化锌的质量比为1:2-1:25，优选1:5-1:18。
10.根据权利要求7-9中任一项的方法，其中步骤(B)中的反应温度为20-35℃，优选25-30℃。
11.根据权利要求7-10中任一项的方法，其特征在于步骤(C)中的后处理包括进行离心操作以及用去离子水洗涤至少3次。
12.根据权利要求7-11中任一项的方法，其特征在于步骤(C)中的干燥于真空条件下进行。
13.根据权利要求1-6中任一项或者根据权利要求7-12中任一项的方法得到的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料作为吸附剂的用途，尤其是用于水处理中去除磷酸盐的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于所述纳米复合材料包含氧化锌和羧甲基淀粉，平均粒径为10-30nm，优选13-27nm。
2.根据权利要求1的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉与氧化锌的质量比为1:1-1:9，优选1:1.2-1:5.8。
3.根据权利要求1或2的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉在所述纳米复合材料中的含量为10-50重量％，优选15-45重量％；氧化锌在所述纳米复合材料中的含量为50-90重量％，优选55-85％重量％，基于所述纳米复合材料的总重量。
4.根据权利要求1-3中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于所述纳米复合材料在干燥状态下为粉末状。
5.根据权利要求1-4中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳米复合材料，其特征在于羧甲基淀粉衍生自玉米淀粉、马铃薯淀粉、绿豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、红薯淀粉、麦类淀粉、菱角淀粉、大米淀粉和藕淀粉中的一种或多种，优选衍生自玉米淀粉和/或马铃薯淀粉。
6.根据权利要求1-5中任一项的氧化锌-羧甲基淀粉纳...
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