[发明专利]一种十一碳烯酰胺丙基甜菜碱改性棉吸附剂的制备

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物吸附剂的制备方法，属于水处理技术领域，适于含油污水的除油净化，特别涉及一种十一碳烯酰胺丙基甜菜碱改性棉吸附剂的制备及应用技术。

背景技术

含油废水主要来源于石油工业的采油、炼油、贮油、运输以及石油化工生产等过程，油品进入水体后，会在表层形成水膜，阻止氧气溶入水体，从而导致水体缺氧、生物死亡、造成严重的环境污染。目前我国颁布的《中华人民共和国海洋环境保护法》等法规规定，含油废水最高允许排放浓度为10 mg/L。所以，含油废水的处理成为当下石油化工产业和环境保护等多个领域亟待解决的问题。吸附法是众多处理工艺中的一种，近年来国内外许多学者对吸附法处理含油废水的研究多集中在提高吸附剂的吸附效率，探究吸附剂的改性方法等。其吸附法具有工艺简单，吸附率高，适用范围广，性质稳定等特点在污水处理中得到广泛应用。用于含油废水吸附的吸附剂有活性炭、膨胀石墨、改性膨润土、改性粉煤灰、蛇纹石、凹凸棒石、沸石等。高赛男等研究了采油废水生物处理法出水活性炭吸附试验，（高赛男等.采油废水生物处理法出水活性炭吸附试验研究.环境科学与技术，2010-12,33(12):56-65）；王淑钊等研究了膨胀石墨对含油废水的吸附性能，（王淑钊等.膨胀石墨对含油废水的吸附性能研究.科技创新导报.2012 (22):7-8）；舒明勇等研究了改性膨润土处理乳化液废水的试验, 舒明勇等.改性膨润土处理乳化液废水的试验研究.化学工程师，2012(8):34-38）；邓慧等研究了粉煤灰去除含油废水的应用，（邓慧等我国利用粉煤灰去除含油废水的应用研究.粉煤灰，2012(3):10-14）。

十一碳烯酰胺丙基甜菜碱，淡黄色透明黏稠液体，易溶于水，具有优良的性能，极低刺激性的两性表面活性剂，本品是一种双官能团化合物，含烷基官能团和酰胺基官能团，烷基具有优良的吸油性能，酰胺基具有良好的活性可以与多种基团结合，因此，十一碳烯酰胺丙基甜菜碱很容易改性固体惰性物质，使其具有吸油的特性，又不使十一碳烯酰胺丙基甜菜碱溶解于水而流失。用月桂酰胺丙基甜菜碱改性的材料具有很强的亲油性，是很好的吸油材料。

棉花是世界上最主要的农作物之一，产量大、生产成本低，使棉制品价格比较低廉。棉纤维能制成多种规格的织物，从轻盈透明的巴里纱到厚实的帆布和厚平绒，适于制作各类衣服家具布和工业用布。棉织物坚牢耐磨，能够洗涤和在高温下熨烫，棉布由于吸湿和脱湿快速而使穿着舒服。如果要求保暖好，可通过拉绒整理使织物表面起绒。通过其他整理工序，还能使棉织物防污、防水、防霉；提高织物抗皱性能，使棉织物少烫甚至不需要熨烫；降低织物洗涤时的缩水，使缩水率不超过1%。棉花的主副产品都有较高的利用价值，正如前人所说“棉花全身都是宝”。它既是最重要的纤维作物，又是重要的油料作物，也是含高蛋白的粮食作物，还是纺织、精细化工原料和重要的战略物资。因此，必须努力使棉花增产，搞好综合利用，增产增值，以增加棉农收入和满足国民经济发展多方面的需要。我国是世界上产棉大国，棉花种植面积在50多万公顷。我国2015年棉花总产量为560.5万吨，具有丰富的棉花资源。天然高分子材料被利用作为吸附剂具有可再生、可降解、环保友好、廉价等优点，是重要的生物资源。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种十一碳烯酰胺丙基甜菜碱改性棉吸附剂的制备方法，主要使获取的十一碳烯酰胺丙基甜菜碱改性棉吸附剂在废水中对油脂的吸附容量更大。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种十一碳烯酰胺丙基甜菜碱改性棉吸附剂的制备方法，其特征在于该方法具有以下工艺步骤：

（1）环氧基化棉制备：在反应器中，按如下组成质量百分比加入，无水乙醇：50~56%，环氧氯丙烷：31~36%，脱脂棉：10~16%，各组分之和为百分之百，于60±2℃恒温、搅拌、回流反应3~5h，反应完毕后用乙醇回流洗涤，除去表面粘附的环氧氯丙烷，取出后再用去离子水洗涤，放干燥箱中干燥，得到环氧基化棉；

（2）十一碳烯酰胺丙基甜菜碱改性棉吸附剂的制备：在反应器中，按如下组成质量百分比加入，去离子水：56~62%，十一碳烯酰胺丙基甜菜碱：15~21%，环氧基化棉：15~21%，过硫酸铵：4~8%，各组分之和为百分之百，氮气保护，于60±2℃恒温、搅拌、回流反应8~10 h，取出冷却，固液分离，分离后的固体用去离子水洗涤，洗至滤液呈中性为止，干燥，得到十一碳烯酰胺丙基甜菜碱改性棉。

步骤（1）中所述环氧氯丙烷与无水乙醇的质量比在1：1.3~1.6之间为最优。