[发明专利]一种高分子复配材料交联化双改性凹土和生物质炭填料的制备方法

摘要

本发明公开了一种高分子复配材料交联化双改性凹土和生物质炭填料的制备方法。该方法以壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯醇为高分子聚合材料交联前驱体，凹土和秸秆生物质炭为添加剂，九水合硝酸铁、生化黄腐酸为改性剂，磷酸二氢钾、硼酸、氯化钙、戊二醛为交联剂。本发明方法制备的产品具有微孔骨架支撑结构，在保持高通透性、高强度和高耐菌性的前提下，显著增加了凹土、生物质炭材料的比表面积和活性基团数量，极大地提升了填料对重金属污染土壤及地下水的修复效果，相比传统的凹土吸附材料，除镉效果提升近10倍，除铅效果提升近5倍，为我国重金属污染土壤及地下水修复提供了技术支撑，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

主权项

1.一种高分子复配材料交联化双改性凹土和生物质炭填料的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)将壳聚糖以0.01～0.05g/mL的质量浓度混入100mL水中，充分溶胀1～3h后待用；(2)将聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯醇分别以0.01～0.04g/mL、0.005～0.02g/mL、0.01～0.05g/mL的质量浓度混入100mL水中，搅拌加热至80℃后磁力搅拌30min待用；(3)将九水合硝酸铁以0.05～0.09g/mL的质量浓度混入100mL水中，充分搅拌2min后待用；(4)将凹土以0.05～0.10g/mL的质量浓度加入步骤(3)配置的100mL溶液中，磁力搅拌24h后过滤，过滤后的固体在105℃下烘干2h待用；(5)将步骤(4)烘干的固体加入管式电阻炉中加热，升温至300～500℃后停留3h，降温冷却至常温后，从管式电阻炉中取出并研磨过200目标准筛后待用；(6)将玉米秸秆粉碎后，过2mm筛，装入密闭的不锈钢罐中，压实、加盖，然后放入管式电阻炉中，300～500℃下碳化2h，降温冷却至常温后，从管式电阻炉中取出并研磨过100目标准筛后待用；(7)将生化黄腐酸以0.001～0.03g/mL的质量浓度混入100mL水中，在常温下以转速100rpm搅拌5min后待用；(8)将步骤(6)过筛后的碳化物以0.06～0.10g/mL的质量浓度加入步骤(7)制备的生化黄腐酸溶液中，在常温下以转速1000rpm搅拌12h后过滤，过滤后的固体在常温下自然晾干，并研磨过100目标准筛后待用；(9)将步骤(5)和步骤(8)制备的材料分别以0.06～0.15g/mL、0.05～0.15g/mL加入步骤(1)制备的溶液中，磁力搅拌30min待用；(10)将步骤(9)制备的混合溶液加入到步骤(2)制备的混合溶液中，磁力搅拌30min后新混合液待用；(11)将步骤(10)制备的新混合液置于磁力搅拌器中，在充分搅拌条件下，滴加15mL质量浓度0.01g/mL戊二醛溶液，并用0.1mol/L浓度盐酸溶液调节溶液pH至6.5，反应25～50min后待用；(12)将磷酸二氢钾、硼酸分别以0.01～0.03g/mL、0.01～0.02g/mL的质量浓度混入步骤(11)制备的混合物中，磁力搅拌30min待用；(13)将步骤(12)制备的混合物，在充分搅拌的条件下，泵入到100ml浓度为0.02g/mL质量浓度的氯化钙溶液中，养护24h。