[发明专利]一种磁性多孔膨润土壳聚糖复合微球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁性多孔膨润土壳聚糖复合微球，其特征在于，包括如下重量份数的原料制成：膨润土1‑10份、乙酸1‑5份，壳聚糖1‑3份、六水氯化铁1‑6份、四水氯化亚铁1‑3份、氢氧化钠10‑15份、柠檬酸钠5‑10份和水200‑250份。本发明将高孔隙度壳聚糖水凝胶微球改性引入磁介质，把膨润土负载到微球中成功制备出具有较强铯离子吸附能力并可利用磁性技术回收的磁性多孔膨润土壳聚糖复合微球，具有吸附速率快、吸附容量大，对pH不敏感，适用范围广的特点；且通过外加磁场能够使其聚集，易固液分离，便于回收；整个制备工艺简单，操作时间短且易控制。

技术领域

本发明涉及核废物中放射性废物处理及环境保护技术领域，尤其涉及一种磁性多孔膨润土壳聚糖复合微球及其制备方法。

背景技术

核能的利用不可避免的产生放射性废水，放射性废水的处理一直是各国研究的热点和难题，是核能利用必须妥善解决的重要问题。放射性元素铯作为放射源，其放射性半衰期长达30.28年。铯具有溶解度高和流动性强的特点，使其可以很容易地存在于陆生与水生生物体内。此外，铯离子可通过水和食物链进入并且累积在人体内，并富集在人体肌肉组织中，很难被消除。

到目前为止，为了去除水体中的铯离子以减小其对环境影响的技术已有很多，如离子交换法、沉淀法、溶剂萃取法、电化学法和膜分离法。其中，萃取法使用的萃取剂多数是毒性高、结构复杂的有机物，对环境影响较大。采用化学沉淀法除铯时，四苯硼钠是最佳沉淀剂之一，但会产生有害气体，安全性存在潜在风险。其它的处理方法，例如离子交换法、电化学法、膜分离法等均能起到一定的处理效果，但是运行成本太高也影响了其在实际中的应用。因此，对于放射性废水铯离子的去除从经济性、技术性和实用性上考虑都有一定的不足。

近年来，吸附法用于去除水体中的铯离子，由于其具有操作简单、投资低、处理效果好等特点，受到了人们的青睐。

公开号为CN 104307489A，公开日为2015年01月28日的中国专利文献公开了一种膨润土负载壳聚糖复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：用5％的醋酸溶液缓慢溶解壳聚糖，配制成1.0％的壳聚糖溶液，然后按一定用量比例将壳聚糖溶液将膨润土调成糊状，使之充分浸润，将此糊状物置于加热炉中加热干燥，研细，过100目筛，即得膨润土负载壳聚糖复合吸附剂。

公开号为CN 101475187，公开日为2009年07月08日的中国专利文献公开了一种壳聚糖膨润土的制备方法，其特征在于制备壳聚糖膨润土是以钠基膨润土和壳聚糖为原料，把膨润土悬浮液加入到壳聚糖溶液中，其制备方法如下：(1)把颗粒度为100～400目的钠基膨润土加入到质量为膨润土10～30倍的水中搅拌分散0.5～3小时，得到膨润土悬浮液；(2)把质量为膨润土0.5～3倍的壳聚糖溶于质量浓度为1％的醋酸溶液中，制备壳聚糖质量浓度为2～8％、pH为3～6的壳聚糖溶液；(3)在50～100℃及搅拌下，把膨润土悬浮液在6～12小时内均匀加入到壳聚糖溶液中，加完后继续反应20～50小时得到反应完成液；(4)反应完成液经过过滤、洗涤和干燥得到壳聚糖膨润土。

以上述专利文献为代表的现有技术，制备工艺复杂，操作时间长且不易控制，制备得到的膨润土壳聚糖虽然具有一定的吸附性，但是吸附完成后难分离、不便于回收。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种磁性多孔膨润土壳聚糖复合微球及其制备方法，本发明将高孔隙度壳聚糖水凝胶微球改性引入磁介质，把膨润土负载到微球中成功制备出具有较强铯离子吸附能力并可利用磁性技术回收的磁性多孔膨润土壳聚糖复合微球，具有吸附速率快、吸附容量大，对pH不敏感，适用范围广的特点；且通过外加磁场能够使其聚集，易固液分离，便于回收；整个制备工艺简单，操作时间短且易控制。

本发明通过下述技术方案实现：