[发明专利]一种多孔微球泡沫吸附材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种多孔微球泡沫吸附材料及其制备方法，属于吸附材料技术领域。一种多孔微球泡沫吸附材料的制备方法，包括以下步骤：基底材料：将单宁溶液在中速搅拌的条件下，加入交联剂和催化剂搅拌进行固化，然后加入发泡剂，在高速搅拌后制得泡沫状材料，然后将泡沫状材料干燥制得所述基底材料；多孔微球泡沫吸附材料：将基底材料研磨成粉状，然后分散于金属离子溶液中制得混合溶液，将混合溶液搅拌后调节其pH＝4，然后在对混合溶液进行搅拌、抽滤、干燥后制得多孔微球泡沫吸附材料。方法简单、多孔微球泡沫吸附材料吸附低浓度的污染物的吸附率高。一种多孔微球泡沫吸附材料，在吸附低浓度污染物时，吸附效果好。

技术领域

本发明属于吸附材料技术领域，具体地说，涉及一种多孔微球泡沫吸附材料及其制备方法。

背景技术

吸附法是一种常用的处理水体中污染物的方法，该吸附工艺方便、操作方便、设计简单，已应用于污染物的去除。由于人类活动的影响，自然水体中存在许多低浓度的污染物。低浓度的污染物传质阻力较高，处理后的溶液中仍含有一些污染物，对环境仍构成严重威胁。因此，设计和低浓度污染物吸附剂的制备具有重要的意义和挑战性。

单宁是一种天然多酚化合物，它广泛存在于植物体中，单宁具有的多个邻位酚羟基，使它能与多种金属离子发生静电结合和络合反应，反应迅速，现有的将单宁与醛类化合物反应生成单宁树脂，或者用高分子材料作为支撑材料，将单宁固化在这些高分子材料上，制成固化单宁吸附材料，但是普遍存在在低浓度污染物吸附时，吸附效果较差、循环性较差等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔微球泡沫吸附材料的制备方法，方法简单、易操作、制得的多孔微球泡沫吸附材料吸附低浓度的污染物的吸附率高、材料的解析方便、可多次循环使用。

本发明的另一目的在于提供一种多孔微球泡沫吸附材料，在吸附低浓度污染物时，吸附效果好，在处理污染物时不会造成二次污染。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：

一种多孔微球泡沫吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

基底材料：将单宁溶液在中速搅拌的条件下，加入交联剂和催化剂搅拌10-15min进行固化，然后加入发泡剂，在高速搅拌后制得泡沫状材料，然后将泡沫状材料在75-95℃的条件下干燥24-30h制得所述基底材料；

多孔微球泡沫吸附材料：将基底材料研磨成粉状，然后分散于金属离子溶液中制得混合溶液，将混合溶液搅拌25-35min后调节其pH＝4，然后在对混合溶液进行搅拌、抽滤、干燥后制得多孔微球泡沫吸附材料。

一种多孔微球泡沫吸附材料，由上述多孔微球泡沫吸附材料的制备方法制得。

本发明提供的多孔微球泡沫吸附材料及其制备方法的有益效果是，其中，通过利用交联剂及催化剂使单宁固化，然后利用发泡剂将单宁制备成微球状泡沫基底材料FBT，经过干燥后，再利用单宁结构中所含有的大量亲水性官能团(-OH)与金属离子如Fe³⁺能进行鳌合作用型材五元螯合环，从而制得了Fe³⁺负载的多孔微球泡沫吸附材料Fe@FBT。利用单宁的疏水效应，多点氢键效应和配位能力实现对水中低浓度污染物的吸附富集而强化传质动力学，再给予单宁泡沫中酚羟基的配位能力赋予金属高分散性和高稳定性，而且当pH＝1的时候，五元环可以打开，将金属离子从材料上脱附下来，从而完成了污染物的吸附和解吸。

附图说明

图1是本发明实施例1制备的多孔微球泡沫吸附材料的实物图及扫描电镜图；

图2是本发明实施例1制备的多孔微球泡沫吸附材料的扫描电镜元素分布图；

图3是本发明实施例1制备的多孔微球泡沫吸附材料的X射线光电子能谱分析；

图4是本发明实施例1制备的多孔微球泡沫吸附材料在不同温度下吸附环丙沙星性能示意图；