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一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法技术

技术编号:41974540 阅读:22 留言:0更新日期:2024-07-10 16:53
本发明专利技术涉及一种氨气驱动的水凝胶脱水‑脱盐方法,包括如下步骤:水凝胶浸泡步骤:将水凝胶浸泡于盐水中;氨气脱水步骤:将吸水后的水凝胶置于一个密闭容器中,并引入氨气,氨气在水凝胶表面溶解,产生高渗透压,从而促使水分子从水凝胶中渗透出来,得到脱盐后的产水。与现技术相比,本发明专利技术成功地从溶胀的水凝胶中回收了90%以上的水分,明显高于目前市场上其他方式对水凝胶进行脱水的回收率。同时,该方法还取得了60%以上的脱盐效率,本方法极为稳定,进行100次吸收‑脱水循环后水回收率和脱盐率均无明显变化,主要归因于氨气遇水后生成的极高渗透压。该方法为水凝胶材料高效产水和脱盐提供了一种创新途径,具有广泛的实际应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水凝胶的脱水,尤其是涉及一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法


技术介绍

1、淡水稀缺是全球性的问题,而水凝胶作为一种三维交联聚合物,由于其亲水性网络结构,已被广泛应用于吸水能力强大的领域。水凝胶不仅在婴儿尿布、生物传感、土壤保湿剂、伤口敷料等方面得到应用,而且在二氧化碳捕捉、重金属吸附、盐度梯度能源回收和海水淡化和微咸水脱盐等环境领域也得到了广泛研究。在海水及微咸水脱盐方面,水凝胶主要通过两种途径实现。首先,水凝胶可在正渗透压脱盐过程(fo)中作为吸引剂,通过水凝胶内的离子基团产生高渗透压,推动水流穿过半透膜进入水凝胶中,然后通过适当条件下的脱水来回收吸收的水分。其次,水凝胶可直接用作脱盐的介质。当水凝胶置于咸水中时,水凝胶内的电荷基团和电中性约束排斥盐离子,导致水凝胶内的盐离子浓度低于周围溶液,符合唐南平衡理论。随后,通过机械挤压、加热、电场和太阳蒸发等外部物理或化学刺激,用于脱水并回收水分和重复使用水凝胶。然而,这些方法通常导致低于75%的水回收率,或者在几个循环后由于对水凝胶结构的不可逆损坏而表现出低稳定性。水凝胶由于其卓越的吸水能力和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,所述水凝胶为聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)水凝胶;

3.根据权利要求2所述一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,合成所述水凝胶的反应条件如下:

4.根据权利要求2所述一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,氨气脱水步骤中,通过水凝胶中羧酸根离子的静电排斥作用,实现60%以上的脱盐率。

5.根据权利要求1所述一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,氨气脱水步骤中,引入氨气的速率为1L...

【技术特征摘要】

1.一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,所述水凝胶为聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)水凝胶;

3.根据权利要求2所述一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,合成所述水凝胶的反应条件如下:

4.根据权利要求2所述一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,氨气脱水步骤中,通过水凝胶中羧酸根离子的静电排斥作用,实现60%以上的脱盐率。

5.根据权利要求1所述一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,氨气脱水步骤中,引入氨气的速率为1l/min;

6.根据权利要求5所述一种氨气驱动的水凝胶脱水-脱盐方法,其特征在于,氨气脱水步骤中,水回收率高于90%。

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【专利技术属性】
技术研发人员:朱秀萍费静媛
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:

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