[发明专利]一种基于可见光聚合以三碘合铅酸铯为引发剂絮凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于三碘合铅酸铯可见光引发的絮凝剂制备方法。该方法是以壳聚糖、甲基丙烯酸六氟丁酯为原料，丙烯酰胺为交联剂，尿素为助溶剂，三碘合铅酸铯为引发剂；将三者依次加入反应瓶中，并加入适当的水，在快速搅拌条件下，三者充分混匀并完全溶解；再加入尿素快速搅拌，最后将三碘合铅酸铯₃引发剂加入，通氮驱氧后搅拌混匀；最后将反应瓶置与可见光下反应；反应完毕并经陈化后，对产物进行提取和纯化，即得改性壳聚糖基絮凝剂。本发明的制备方法工艺简单，生产效率高，生产成本较低，操作过程中对人体危害很少，操作简便、易于控制。所得改性壳聚糖基絮凝剂水溶性较好、絮凝剂性能稳定、功能性较强，对含重金属和溶解性有机物等地表水有较好的处理效果，实际应用中具有良好的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体为一种基于可见光聚合以三碘合铅酸铯为引发剂絮凝剂的制备方法。

背景技术

随着社会、工农业发展，水污染引起了公众的关注。混凝絮凝作为传统工艺，在水处理中得到广泛应用。它几乎是河流饮用水处理中的关键处理工艺，在生活污水尾水处理、工业废水预处理和水处理厂污泥浓缩脱水等中往往必不可少。絮凝剂领域的相关研究经过长时间的发展已经逐渐形成了相对全面且完善的理论体系。不同类型絮凝剂在实际应用中的表现与其自身属性以及处理对象的特性密切相关。絮凝剂的种类可以按其基底材料的化学属性大致划分为无机混凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂以及复合混（絮）凝剂 4 大类。絮凝剂的传统的引发方式主要为热引发、辐射引发聚合、微波引发、等离子体引发以及光引发这5种引发方式。其中光引发其具有反应时间相对较短不需外加热源、操作简便，聚合产物性能优良等优点，因此光引发已经得到了越来越多学者广泛的关注。根据机理可以分为直接光引发、引发剂的光分解和光敏剂的间接引发。光引发是单体在紫外光照射下引发反应，然而当紫外光超过一定量时会对人体产生危害，且紫外光作为光源能量高，可能发生副反应，以及紫外光的发生设备及维护成本高。。因此探究其他引发体系来提高絮凝剂的各方面效率变得至关重要。

而可见光聚合由于温和的反应条件，丰富的光照资源，低廉的设备成本，是紫外光聚合的潜在替代技术，能很好地避免和解决紫外光聚合技术存在的不足和问题，并且以太阳光作为源源不断的光资源，对缓解能源压力和利用绿色能源都具有十分重要的意义。近年来，在可见光聚合催化剂的研究方面，发展了多种基于过渡金属的络合物，使得可见光聚合技术得到了快速的发展；可见光催化剂在光催化领域已经得到了很多发展，将可见光运用于絮凝剂制备却还处于起步阶段。因此，研究和开发基于可见光聚合以三碘合铅酸铯为引发剂制备的絮凝剂，对丰富和发展可见光聚合技术具有重要的意义。

中国专利申请号CN201810553370.6，公布了一种基于可见光聚合的印染废水脱色絮凝剂及其制备方法。本絮凝剂是三元或四元共聚,溶解性好、絮凝能力强,具有高效地去除印染污水中染料的能力、很高的耐盐能力；该絮凝剂可适当多加,不会出现再次絮凝物分散。本发明方法采用可见光聚合,过程不会臭氧产生污染,可见光选用与敏化染料波长相匹配LED照射,节省生产过程能耗；反应流程比现有聚合釜工艺聚合时间短,效率高。该方法制备出的絮凝剂对污染物去除种类较单一，印染污水脱色絮凝能力强但对其他污染物絮凝能力还待考证。

中国专利申请号CN202110285956.0，本发明公开了一种低压紫外光引发的阳离子壳聚糖基絮凝剂的制备方法及应用,所述制备方法包括以下步骤:1)用醋酸溶液使壳聚糖完全溶解,并将过硫酸钾用去离子水溶解；2)向壳聚糖溶液加入丙烯酰胺(AM)单体搅拌溶解后,通入氮气保护,依次加入丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)单体与引发剂过硫酸钾溶液；3)在氮气气氛下,经低压紫外光的照射引发自由基接枝共聚反应；4)反应后的产物经固化及去离子水溶解后,用无水乙醇提纯,将其干燥后即得阳离子壳聚糖基絮凝剂。本发明制备的阳离子壳聚糖基絮凝剂相对分子量高、稳定性好、对浊度的去除效果好。该方法制备出的絮凝剂是使用低压紫外引发，紫外光容易对人体造成伤害且光源能量高，可能发生副反应。