專利名稱：復(fù)合絮凝劑及其制備方法
復(fù)合絮凝劑及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于絮凝劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合絮凝劑及其制備方法，特別是涉及 一種殼聚糖-水解聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，水體污染問(wèn)題日益突出，同時(shí)，人們物質(zhì)生活水 平的不斷提高對(duì)水質(zhì)也提出了更高的要求。水源的安全保障工作早已引起各國(guó)政府環(huán)境 保護(hù)部門的高度重視，并采取了包括立法在內(nèi)的一系列強(qiáng)有力的保障措施。
然而，就目前的水源污染形勢(shì)、水凈化處理手段等現(xiàn)實(shí)狀況看，依然面臨著機(jī) 遇和挑戰(zhàn)。因此，有效控制制漿造紙、電鍍、發(fā)酵等行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于保護(hù)環(huán)境、 保障人民的飲水健康以及提升人民生活質(zhì)量具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
絮凝是一般水處理的第一步，也是最為關(guān)鍵的工序之一，而絮凝劑的選擇直接 決定了絮凝效果的好壞，以及是否能最大范圍地去除水體中所含的不同雜質(zhì)。就目前而 言，由于無(wú)機(jī)絮凝劑材料(以鋁鹽和鐵鹽為主)，具有絮凝效果好、價(jià)格相對(duì)低廉等優(yōu) 勢(shì)，仍然是現(xiàn)行水處理最常用的絮凝劑。但在這類絮凝劑的使用中，必然會(huì)使得微量的 鋁離子或鐵離子殘留在水體中，引起水體鋁離子或鐵離子含量增高，如果人們長(zhǎng)期飲用 這種水，必定會(huì)損害健康，如鋁離子在人體中沉積會(huì)引起老年癡呆癥等。此外，合 成有機(jī)高分子絮凝劑，如聚丙烯酰胺等，其效果優(yōu)于無(wú)機(jī)絮凝劑，且用量少，但售價(jià)較 高，而且盡管高聚物本身沒(méi)有毒性，但其所包含在高聚物內(nèi)部沒(méi)有參加反應(yīng)的單體，如 丙烯酰胺等卻具有很大的毒性。因此，現(xiàn)在普遍認(rèn)為，自來(lái)水廠應(yīng)慎重使用鋁鹽和聚丙 烯酰胺來(lái)凈化水體。
近年來(lái)，由于天然高分子具有來(lái)源廣、無(wú)毒性以及環(huán)境友好等特點(diǎn)，而備受關(guān) 注。其中殼聚糖是性能最為優(yōu)異的天然高分子材料之一。殼聚糖其前體甲殼素廣泛存在 于蝦蟹等甲殼動(dòng)物及昆蟲、藻類中，其結(jié)構(gòu)如式1所示。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合絮凝劑的制備方法，該復(fù)合絮凝劑為殼聚糖-水解聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝 劑，其特征是包含下列步驟步驟1，將殼聚糖溶解在酸性水溶液中，配制成含殼聚糖的溶液，使殼聚糖充分溶解；步驟2，在步驟1得到的殼聚糖溶液中加入硝酸鈰銨或過(guò)硫酸銨引發(fā)劑，再加入丙 烯酰胺，在45 65°C的溫度條件下反應(yīng)1 4小時(shí)，制備得到殼聚糖接枝聚丙烯酰胺材 料；步驟3，在步驟2得到的殼聚糖接枝聚丙烯酰胺溶液中，加入異丙醇，再加入NaOH 水溶液，在55 80°C的溫度條件下反應(yīng)0.5 4小時(shí)，制備得到殼聚糖-水解聚丙烯酰 胺復(fù)合絮凝劑。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于所述步驟1中使用的酸性水溶液是醋酸水溶液、鹽酸水溶液或硫酸水溶液，酸的質(zhì) 量百分濃度為0.1 1%，所配制成含殼聚糖的質(zhì)量百分濃度為1 3%的溶液。
3.如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于所述步驟2中硝酸鈰銨或過(guò)硫酸銨引發(fā)劑的加入量是殼聚糖單元摩爾數(shù)的1.5 4%,使用的丙烯酰胺的加入量為丙烯酰胺與殼聚糖的質(zhì)量比為1 1 8 1。
4.如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于所述步驟3中異丙醇的加入量是原溶液體積50 200%，使用的NaOH水溶液其重 量百分濃度為10 50%，其用量為10 30ml。
5.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于所述步驟3中異丙醇的加入量是原溶液體積50 200%，使用的NaOH水溶液其重 量百分濃度為10 50%，其用量為10 30ml。
6.—種復(fù)合絮凝劑，該復(fù)合絮凝劑為殼聚糖-水解聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑，其由權(quán)利 要求1 5任意之一所述的制備方法制得。
7.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合絮凝劑，其特征在于，該復(fù)合絮凝劑具有以下結(jié)構(gòu)式
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合絮凝劑及其制備方法，該復(fù)合絮凝劑為殼聚糖-水解聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑，其包含下列步驟步驟1，將殼聚糖溶解在酸性水溶液中，配制成含殼聚糖的溶液，使殼聚糖充分溶解；步驟2，在步驟1得到的殼聚糖溶液中加入硝酸鈰銨或過(guò)硫酸銨引發(fā)劑，再加入丙烯酰胺，在45～65℃的溫度條件下反應(yīng)1～4小時(shí)，制備得到殼聚糖接枝聚丙烯酰胺材料；步驟3，在步驟2得到的殼聚糖接枝聚丙烯酰胺溶液中，加入異丙醇，再加入NaOH水溶液，在55～80℃的溫度條件下反應(yīng)0.5～4小時(shí)，制備得到殼聚糖-水解聚丙烯酰胺復(fù)合絮凝劑。
文檔編號(hào)C08B37/08GK102020750SQ20091017655
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者盧耀柏, 尚亞波, 張文軒, 楊琥, 王廣智, 秦祖群, 程镕時(shí), 蔣玉祥 申請(qǐng)人:南京大學(xué), 鎮(zhèn)江市自來(lái)水公司