[发明专利]环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂及制备方法及应用

权利要求书

1.一种环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂，其特征在于包括1～5份的魔芋葡甘聚糖（KGM）、50～400份的水、0.1～1份的引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐V-50、5～40份的甲基丙烯酸二乙氨基乙酯（DAEMA）、1～10份的N-乙烯基甲酰胺（NVF）、1～10份的1,2-环己二胺四乙酸二酐(CDTA)、1～10份的氢氧化钾及1～10份的二硫化碳；它们是质量份数。

2.一种环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂的制备方法，其特征在于制备步骤如下：

步骤一 KGM-g-P(DAEMA-r-NVF)的合成

取1～5份的魔芋葡甘聚糖（KGM），加入50～400份的水，控温40～70℃，进行溶解0.5～1小时；在氮气保护下，加入0.1～1份的引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐V-50、5～40份的甲基丙烯酸二乙氨基乙酯（DAEMA）和1～10份的N-乙烯基甲酰胺（NVF），接枝共聚1～20小时，降温停止反应；加入50～400份的乙醇进行沉淀分离、过滤及干燥后，获得高纯的魔芋葡甘聚糖-接枝-聚（甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-无规-N-乙烯基甲酰胺）共聚物(KGM-g-P(DAEMA-r-NVF))，其中g代表接枝，r代表无规共聚；它们是质量份数；

步骤二1,2-环己二胺四乙酸二酐(CDTA)的合成

将20～40份的1,2-环己二胺四乙酸和20～40份的乙酸酐溶解于20～40份的吡啶中，控温于50～70℃，反应20～40小时，获得1,2-环己二胺四乙酸二酐；它们是质量份数；

步骤三 KGM-g-P(DAEMA-r-VACDTANa-r-VACS₂Na)的合成

取1～5份的KGM-g-P(DAEMA-r-NVF)，加入50～400份的水，控温50～80℃，在机械搅拌下溶解1～2小时；加入1～10份的氢氧化钾，水解反应12～48小时，获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚（甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-无规-乙烯胺）共聚物KGM-g-P(DAEMA-r-VA)；再加入1～10份的1,2-环己二胺四乙酸二酐(CDTA)，酰基化反应5～12小时，酰化度范围控制在50～99%，获得魔芋葡甘聚糖-接枝-聚（甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-无规-乙烯胺基环己二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺）（KGM-g-P(DAEMA-r-VACDTANa-r-VA )）；再加入1～10份的二硫化碳，控温于20～40℃，进行加成反应1～3小时，获得水溶性魔芋葡甘聚糖-接枝-聚（甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-无规-乙烯胺基环己二胺四乙酸钠-无规-乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠）共聚物（KGM-g-P(DAEMA-r-VACDTANa-r-VACS₂Na)）即环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂；它们是质量份数。

3.根据权利要求2所述的环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂的制备方法，其特征在于所述甲基丙烯酸二乙氨基乙酯（DAEMA）的接枝率为5～100%，乙烯胺基环己二胺四乙酸钠(VACDTANa) 的接枝率为1～20%，乙烯胺基二硫代氨基甲酸钠(VACS₂Na)的接枝率为1～5%。

4.一种环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂的应用，其特征在于取100～1000份的废水，加入0.1～1份的环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂，常温下搅拌1～5分钟，调节pH至2～5，废水中阴离子染料与环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂的DAEMA官能基团发生静电吸附，废水中重金属离子与环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂的VACDTANa官能基团发生鳌合吸附，阴离子染料及重金属离子将完全吸附于魔芋葡甘聚糖共聚物高分子骨架上；再加入0.01～0.1份的助沉降剂，常温下搅拌1分钟，助沉降剂的金属离子将快速与魔芋葡甘聚糖共聚物上的二硫代氨基甲酸钠（-CS₂Na）发生化学沉淀反应，10秒内生成粒径大于100 μm的絮体沉淀，快速实现阴离子染料及重金属离子固液分离，出水基本无色，达到国家排放标准；它们为质量份数。

5.根据权利要求4所述环境友好型魔芋葡甘聚糖基阴离子染料捕获沉降剂的应用，其特征在于所述助沉降剂为氯化钙、硫酸镁、氯化亚铁、三氯化铁、三氯化铝的一种或两种以上的任意组合。