[发明专利]一种基于环糊精的光触媒复合水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种基于环糊精的光触媒复合水凝胶，其特征在于：其含有大量螯合重金属离子的氨基、羧酸根和具有光触媒作用的纳米二氧化钛，为具有三维网状结构的复合水凝胶。

2.一种如权利要求1所述的基于环糊精的光触媒复合水凝胶的制备方法，其特征在于，以质量份数计，步骤如下：

(1)称取15～20份丙烯酰胺、15～25份阴离子单体、5～10份交联单体、10～15份含有双键的多氨基修饰的环糊精、60～100份水、0.1～0.5份引发剂、0.5～1份还原剂加入至反应器中，搅拌溶解后加热至40～60℃继续反应3～5h，然后加入5～8份10～30％纳米二氧化钛溶胶，搅拌0.5～1h后冷却至室温，得复合液；

(2)将以上制备好的复合液采用注射器滴入3％氯化钙-硼酸饱和溶液中进行化学交联，制备成粒径大小为0.5～5mm球形颗粒水凝胶并浸泡24h，最后用去离子水冲洗3～6次自然干燥，即得本发明所述的基于环糊精的光触媒复合水凝胶。

3.根据权利要求2所述的一种基于环糊精的光触媒复合水凝胶的制备方法，其特征在于，以质量份数计，所述的含有双键的多氨基修饰的环糊精的制备步骤如下：

(1)将5～10份环糊精分散至10～15份水中，然后向其中缓慢加入5～10份10％～15％强碱的水溶液至体系透明得溶液I；

(2)将对5～15份对甲苯磺酰氯、15～20份乙腈加入至反应器中，向其中逐滴滴加溶液I，0.5～1h滴加完毕，室温下继续反应3～5h，结束反应并抽滤，滤液置于冰箱中过夜，析出大量白色沉淀，抽滤得到白色固体，用水溶解白色固体，再抽滤、冷藏滤液析出大量白色沉淀，过滤、真空干燥后即得多-6-对甲苯磺酰基环糊精；

(3)将3～5份多-6-对甲苯磺酰基环糊精、15～20份多元胺溶解在20～30份偶极溶剂中，50～80℃下反应4～6h后，加入1～3份甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续反应2～4h，然后冷却至室温，加入20～30份甲醇，然后加入20～30份丙酮进行沉淀，抽滤得到白色固体，然后重复甲醇溶解、丙酮进行沉淀，即得含有双键的多氨基修饰的环糊精。

4.根据权利要求3所述的一种基于环糊精的光触媒复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的至少一种；所述的强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的一种基于环糊精的光触媒复合水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的偶极溶剂为二甲亚砜(DMSO)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的一种基于环糊精的光触媒复合水凝胶，其特征在于：所述的多元胺为乙二胺、1，6-己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、1，3-丙二胺、1，4-丁二胺中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的一种基于环糊精的光触媒复合水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的阴离子单体为丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠、衣康酸二钠、富马酸二钠中的至少一种。

8.根据权利要求2所述的一种基于环糊精的光触媒复合水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的所述的交联单体优选为N，N’亚甲基双丙烯酰胺、N，N-二甲基二烯丙基氯化铵、聚己内双甲基丙烯酸酯、聚乙二醇双甲基丙烯酸酯中的至少一种。

9.根据权利要求2所述的一种基于环糊精的光触媒复合水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的引发剂为过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾中的至少一种；所述的还原剂为氯化亚铁、亚硫酸氢钠、次磷酸钠、吊白块、焦磷酸亚铁、硫酸亚铁中的至少一种。

10.一种如权利要求1所述的基于环糊精的光触媒复合水凝胶的应用方法，其特征在于，应用于离子吸附领域、工业污水处理领域，能去除水中的重金属。