[发明专利]一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料及其合成方法

权利要求书

1.阳离子环糊精基水凝胶吸附材料，其特征在于：采用碱性水溶液法使β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵发生开环反应，获得β-环糊精阳离子衍生物，将该衍生物与丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺/该衍生物与丙烯酸和亚甲基双丙烯酰胺进行自由基聚合反应，一次性合成后进行干燥，得到阳离子环糊精基水凝胶吸附材料，能实现对水中有机污染物的高效吸附。

2.一种如权利要求1所述的阳离子环糊精基水凝胶吸附材料的合成方法，其特征在于，按照如下步骤合成：

（1）将β-环糊精溶于0.4~40wt.%氢氧化钠溶液中，形成混合溶液；向溶液中加入一定质量比的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，加热至50-80℃搅拌2~12小时；60-80℃真空干燥至恒重，获得黄色黏性物质，即为β-环糊精阳离子衍生物；

（2）取所得β-环糊精阳离子衍生物按一定质量比与丙烯酰胺或丙烯酸混合，再加入一定比例的纯水，搅拌0.5-2小时，获得溶液A；

（3）溶液A加入一定比例的交联剂、加速剂和引发剂，常温下进行搅拌，引发自由基聚合反应，生成阳离子环糊精基水凝胶；

（4）将阳离子环糊精基水凝胶浸泡水洗12-48 h后60-80℃烘干，所得固体材料研磨处理，获得粉末备用。

3.如权利要求2所述的一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料的合成方法，其特征在于，所述的步骤（1）中β-环糊精与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵质量比为5-15：1。

4.如权利要求2所述的一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料的合成方法，其特征在于，所述的步骤（3）中交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，加速剂为N,N,N',N'-四甲基乙二胺，引发剂为饱和过硫酸铵溶液、饱和过硫酸钾溶液中的一种或它们的组合。

5.如权利要求2所述的一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料的合成方法，其特征在于，所述合成方法制备的阳离子环糊精基水凝胶吸附材料的结构稳定，具有较强的吸水溶胀性，可以实现对阴离子污染物的专属吸附，在pH为3-11范围稳定性好、抗离子干扰能力强、能够多次再生循环使用、无二次污染，对水中一种或多种污染物具有良好的去除性能。

6.如权利要求5所述的一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料的合成方法，其特征在于：水中一种或多种污染物包括微量有机污染物、磷系阻燃剂、磷系除草剂以及阴离子型染料，阴离子型染料为偶氮染料、酸性染料、活性红染料。

7.如权利要求2所述的一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料的合成方法，其特征在于，所述合成方法制备的阳离子环糊精基水凝胶吸附材料可以通过化学再生或物理化学组合进行再生。

8.如权利要求7所述的一种阳离子环糊精基水凝胶吸附材料的合成方法，其特征在于，再生方法中化学药剂选择乙醇、NaOH、NaCl、HCl中一种或多种，物理方法选择加热和超声中的一种，其脱附顺序为先进行化学脱附，然后进行物理化学同时脱附，其中，加热的温度范围为40-80℃，超声波的范围为50-1000W；化学试剂浓度范围为0-3M，其中化学试剂浓度不为0。