[发明专利]一种用于重金属污水处理的多孔海藻酸钙凝胶球的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于重金属污水处理的多孔海藻酸钙凝胶球的制备方法，所述方法包含如下步骤：首先配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，并将微/纳米微球溶液加入到海藻酸钠水溶液中，不断搅拌使其充分混合；然后将所得混合液逐滴滴入到氯化钙溶液中，得到含有模板微球的海藻酸钙凝胶球；再将得到的凝胶球水洗后进行真空冷冻干燥；最后将得到的凝胶球放入有机试剂中超声浸泡一段时间除去微/纳米微球模板，得到微/纳米级多孔海藻酸钙凝胶球。本发明可得到孔径范围为100nm‑10um的多孔海藻酸钙凝胶球。通过孔径的调节，改变了海藻酸钙凝胶球的比表面积，加速了吸附过程中离子的交换速率，提高了其对重金属离子的吸附效果。

技术领域

本发明涉及高分子多孔材料的制备方法，具体涉及一种孔径可控的多孔海藻酸钙复合凝胶球制备方法。

背景技术

1.海藻酸钠是一种天然环保的高分子材料，它具有浓缩溶液、形成凝胶和成膜的能力。因含有大量游离的羧基而易与重金属离子结合，从而对重金属离子有着很强的螯合作用。

2.研究表明，海藻酸钠与钙离子形成的凝胶球(海藻酸钙凝胶球)对铅、铜、镉等重金属离子具有较好的吸附能力，可用于重金属污水的处理。

3.海藻酸钙凝胶球吸附重金属的机理见说明书附图1。

4.目前用于重金属污水处理的海藻酸钙小球都为实心球，比表面积相对较小，影响了其对重金属离子的吸附效果。多孔海藻酸钙凝胶球的制备虽有报道，其制备方法所得到的凝胶球孔径均在微米级，孔径较大且孔径的均匀性较差。

发明内容

1.本发明的目的是提供一种孔径可调的多孔海藻酸钙凝胶球的制备方法，通过选择不同粒径的模板微球，实现对制备的多孔海藻酸钙凝胶球的孔径的调节，以改善海藻酸钙凝胶球的金属离子的吸附效果，可用于含重金属的污水处理。

2.本发明提供了一种用于重金属污水处理的多孔海藻酸钙凝胶球的制备方法，该方法包含如下步骤：

3.步骤1，配置一定浓度的海藻酸钠水溶液，并将微/纳米微球溶液加入到海藻酸钠水溶液中，不断搅拌使其充分混合；

4.步骤2，将步骤1得到的均匀混合液逐滴滴入到氯化钙溶液中，得到含有模板微球的海藻酸钙凝胶球；

5.步骤3，将步骤2中得到的凝胶球水洗后进行真空冷冻干燥；

6.步骤4，将步骤3中真空冷冻干燥后的凝胶球放入试剂溶液中浸泡一段时间除去微/纳米微球模板，得到微/纳米级多孔海藻酸钙凝胶球。

7.上述的用于重金属污水处理的多孔海藻酸钙凝胶球的制备方法，其中，所述微/纳米微球的粒径为100nm-10um；

优选地，微/纳米微球的粒径为500nm-1.7um；

可选地，所述微球选自聚苯乙烯微球，二氧化硅微球中的至少一种；

可选地，所述溶液中微/纳米微球的质量分数为0.05％-10％；

优选地，所述溶液中微/纳米微球的质量分数为0.5％-2％；

可选地，所述混合液中微/纳米微球乳液的质量分数为0.1％-10％。

可选地，所述含有微/纳米微球的溶液为微/纳米微球分散在溶剂水中；其中，所述分散方式选自超声波细胞粉碎1-2h、超声1-6h、搅拌1-24h中的至少一种。

8.上述的用于重金属污水处理的多孔海藻酸钙凝胶球的制备方法，其中，所述海藻酸钠水溶液中海藻酸钠的质量分数为0.5％-3％；

优选地，海藻酸钠水溶液中海藻酸钠的质量分数为1％-2％；

可选地，海藻酸钠在水中的分散方式选自超声波细胞粉碎0.5-1h、搅拌1-6h中的至少一种。