[发明专利]一种环氧改性淀粉基Fe3

说明书

本发明公开的一种环氧改性淀粉基Fe₃O₄吸附剂材料的制备方法，包括步骤1，将FeSO₄·7H₂O、FeCL₃·6H₂O、淀粉、NaOH和溶剂混合后进行反应，通过共沉淀得到四氧化三铁Fe₃O₄磁性淀粉颗粒；步骤2，将甲基丙烯酸缩水甘油酯、单体、引发剂和Fe₃O₄磁性淀粉颗粒置入四氢呋喃中，混合后进行接枝共聚交联反应，通过自由基聚合得到环氧改性淀粉基Fe₃O₄吸附剂材料。本发明制备方法将可生物降解的淀粉作为主要基底材料，使用甲基丙烯酸缩水甘油酯对磁性淀粉颗粒进行改性，有良好的吸附效果；制备方法简单、成本低廉、可循环使用，能够广泛应用于电镀废水、染料废水、金属矿山开采及冶炼等的废水处理。

技术领域

本发明属于吸附剂制备方法技术领域，具体涉及一种环氧改性淀粉基Fe₃O₄吸附剂材料的制备方法。

背景技术

随着工业化进程的不断推进，大量重金属离子、染料废水随着矿业开采及冶炼、化肥制造、电池制造、电镀、印染纺织等行业的工业废水排放进入土壤和水体，对土壤和水体造成了严重污染。这些重金属离子不可降解，其危害还会通过食物链的富集作用被进一步放大，不仅对自身健康不利，而且还会严重威胁到生态系统的平衡。化学沉淀法、离子交换、膜分离、光催化、生物处理以及离子吸附等方法常用于工业废水的处理中，但是这些方法各有局限性，如化学沉淀法会产生大量不易处理的污泥，生物处理对环境的要求比较苛刻，膜分离需要高额的运营成本，光催化的处理过程过于缓慢，离子吸附由于其所用材料来源广泛、制备工艺方法简单、成本低廉等优点，被广泛应用于重金属废水及染料废水的处理中。

离子吸附常用的材料包括：无机材料、天然高分子材料、生物炭材料、磁性材料等。其中，淀粉作为成本低廉、绿色环保可再生、降解的天然高分子材料，含有大量活性羟基集团以及糖苷键，但由于其吸附位点有限，不易分离等局限性，需要对其进行改性处理。磁性材料由于其具有超顺磁性，通过外加磁场可进行吸附材料的分离和回收，与传统分离方法如过滤、离心相比，磁性材料更方便高效，具有良好的可重复利用性能。通过化学改性制备的环氧改性淀粉基Fe₃O₄吸附材料，在废水处理中有着较多的研究应用。

中国专利《胺化交联型MA/AA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球的制备及对铅离子吸附》(申请日：20170915；申请号：CN201710830891.7；公开日：20200605；公开号：CN107486178B)公开了：首先合成胺化交联型丙烯酸甲酯/丙烯酸接枝黄原酸酯化木薯淀粉，在反乳相溶液中用该复合变性淀粉衍生物将四氧化三铁包裹到变性淀粉内部来合成胺化交联型AA/MA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性微球；采用Pb²⁺为印记离子，环氧氯丙烷为交联剂在碱性条件下反应，再用浓度为0.1mol/L的EDTA溶液振荡解吸制备得胺化交联型MA/AA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球；微球对Pb²⁺的吸附容量达12.68mg/g，Pb²⁺去除率可达91.50％；产物具有识别性、特异选择性、预定性等，能用于金属离子吸附、分离和富集。