[发明专利]一种吸附废水中重金属离子和染料的吸附剂及其制备方法

权利要求书

1.一种复合型天然高分子吸附剂，其特征是：壳聚糖分子链上含有大量的伯氨基，-NH₂基团在酸性条件下发生离子化，成为带正电的NH₃⁺，为天然的聚阳离子化合物，海藻酸钠分子链上含有大量的羧基，为天然的聚阴离子化合物，在酸性条件下，壳聚糖和海藻酸钠可以通过正、负电荷吸引形成聚电解质复合膜。

2.根据权利要求1所述的一种复合型天然高分子吸附剂，其特征是：以竹炭为载体，以壳聚糖为改性材料，添加海藻酸钠作为交联剂，制备BC/CTS复合吸附剂。

3.根据权利要求1或2所述的一种复合型天然高分子吸附剂，其制备工艺条件特征是：将竹炭用去离子水煮沸多次以去除粉尘和竹炭表面的残留物，过滤，105～110℃左右下烘干，过筛，烘干至恒重，过60目后，竹炭与海藻酸钠按质量比为3∶1进行混合后，于80～100℃的水浴中恒温放置14小时，得到竹炭/海藻酸钠混合物。在N₂气氛下，将该混合物在105～110℃温度下，活化120～240min。并以所获得的炭化物与壳聚糖质量配比为2∶1，调成糊状后加入一定体积的CH₃COOH，快速搅拌，使活化竹炭、壳聚糖结合反应，60℃烘箱中烘干，水洗浸渍至pH7.0后，于60℃烘箱中继续烘干，粉碎，过筛，得到不同粒径的BC/CTS复合吸附剂。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种复合型天然高分子吸附剂，将不同粒径的BC/CTS复合产物与FeSO₄按照1∶1配比，构成良好的絮凝物，提高疏水性染料的吸附效果。硫化碱性还原物被酸化后，pH值在4～5左右，染料从溶液中析出，将酸化后的硫化残液进行沉淀，可回收疏水性染料。吸附剂用2％的NaOH溶液缓慢振荡洗脱至无吸附质检出，然后再用稀盐酸、蒸馏水洗涤至中性，烘干，重复使用。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种复合型天然高分子吸附剂，其吸附剂的制备方法包括以下步骤：

a)竹炭的预处理：将竹炭用去离子水煮沸多次以去除粉尘和竹炭表面的残留物，过滤，105～110℃左右下烘干，过筛，继续烘干至恒重，得到产物A；

b)竹炭/海藻酸钠混合物的制备：将产物A(60目)置于烘箱中105～110℃烘干至恒重。竹炭与海藻酸钠按质量比为3∶1进行混合后，于80～100℃的水浴中恒温放置14小时，得到竹炭/海藻酸钠混合物B；

c)活化制备BC/CTS复合产物：在N₂气氛下，将混合物B在105～110℃温度下，活化120～240min。并以所获得的炭化物与壳聚糖质量配比为2∶1，调成糊状后加入一定体积的CH₃COOH，快速搅拌，使活化竹炭、壳聚糖结合反应，将混合物转移至不同的器皿中，60℃烘箱中烘干，水洗浸渍至中性后，于60℃烘箱中继续烘干，粉碎，过筛，得到不同粒径的BC/CTS复合吸附剂，可以吸附重金属离子和酸性染料等。得到不同粒径的BC/CTS复合吸附剂，可以吸附重金属离子和酸性染料等。

d)吸附剂的吸附功能拓展：将不同粒径的BC/CTS复合产物与FeSO₄按照1∶1配比，使其构成良好的絮凝物，可提高疏水性染料的吸附效果。

e)染料的回收和吸附剂的再生：硫化碱性还原物被酸化后，pH值在4～5左右，染料从溶液中析出，将酸化后的硫化残液进行沉淀，沉淀物经过滤即可回收疏水性染料。吸附剂用2％的NaOH溶液缓慢振荡洗脱至无吸附质检出，然后再用稀盐酸、蒸馏水洗涤至中性，烘干，重复使用。