[发明专利]改性壳聚糖-金属氢氧化物复合球吸附剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性壳聚糖-金属氢氧化物复合球吸附剂，其特征在于：吸附剂的骨架为壳聚糖，骨架内部负载有金属氢氧化物，骨架外部接枝聚合上含阳离子季铵基团的高分子长链。

2.根据权利要求1所述的改性壳聚糖-金属氢氧化物复合球吸附剂，其特征在于：所述吸附剂的基本结构式如下：

3.根据权利要求1所述的改性壳聚糖-金属氢氧化物复合球吸附剂，其特征在于：

对最终合成的吸附剂进行定量分析，结果如下：利用烘干技术得到吸附剂的含水量范围为80％-95％；和/或利用高温灼烧技术得到吸附剂中金属氢氧化物与有机组分的质量比为(1.8-5.7):1；和/或利用元素分析技术得到吸附剂有机组分中高分子长链与壳聚糖的质量比为(0.03-3.24):1。

4.一种如权利要求1至3中任一项所述的改性壳聚糖-金属氢氧化物复合球吸附剂的制备方法，其特征在于方法的步骤中含有：

S1：将壳聚糖溶解于含盐酸的水溶液中，得到溶液A以及将金属盐化合物溶解于水中，得到溶液B，然后将溶液B和溶液A混合搅拌，待充分溶解后得到壳聚糖-金属盐化合物混合溶液；

S2：将壳聚糖-金属盐化合物混合溶液加入氢氧化钠-乙醇-水混合溶液中，得到白色壳聚糖-金属氢氧化物复合球；

S3：将白色壳聚糖-金属氢氧化物复合球加入戊二醛溶液中搅拌进行交联反应，得到交联的壳聚糖-金属氢氧化物复合球；其中，交联反应的反应温度为20-40℃，交联反应的时间为6-24小时；

S4：交联的壳聚糖-金属氢氧化物复合球和水倒入一容器中，通15-25分钟N₂之后，加入过硫酸钾溶液，再通入5-10分钟N₂，滴加甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液，反应3-6小时在45-65℃条件下，最后用丙酮进行洗涤，得到改性壳聚糖-金属氢氧化物复合球吸附剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤S1中，金属盐化合物为硝酸镧六水合物或氧氯化锆八水合物。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤S1中，得到溶液A时，壳聚糖、盐酸和水的质量比为1:(0.5-2):(100-200)；和/或得到溶液B时，金属盐化合物和水的质量比为1:(5-50)；和/或溶液B和溶液A混合搅拌时，壳聚糖与金属盐化合物的质量比为1:(0.5-10)。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤S2中，氢氧化钠-乙醇-水混合溶液由氢氧化钠、乙醇和水按照质量比＝(0.01-0.1):2:3配制得到；壳聚糖-金属盐化合物混合溶液的滴加速度为1-10mL/min；滴加时，氢氧化钠-乙醇-水混合溶液的搅拌速度为20-60r/min。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤S3中，白色壳聚糖-金属氢氧化物复合球与戊二醛溶液的质量比为1:(0.01-0.1)；戊二醛溶液的质量分数为0.5％-3.5％；搅拌的磁子转速为20-60r/min。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤S4中，交联的壳聚糖-金属氢氧化物复合球和水的质量比为1:(5-10)；过硫酸钾溶液中，过硫酸钾和水的质量比为1:(10-30)；甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液中，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和水的质量比为(0.05-0.4):1；过硫酸钾溶液中的过硫酸钾、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液中的甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、交联的壳聚糖-金属氢氧化物复合球的质量比为(0.01-0.05):(0.05-0.5):1；丙酮和最后合成之后的溶液质量比为1:(2-10)。

10.一种如权利要求1至3中任一项所述的改性壳聚糖-金属氢氧化物复合球吸附剂的应用，其特征在于：它应用于水处理除磷领域中。