[发明专利]一种抑菌的乙二醛化聚丙烯酰胺-碳酸镧改性石墨烯磷氯吸附剂

说明书

本发明涉及可磷氯吸附剂技术领域，且公开了一种抑菌的乙二醛化聚丙烯酰胺‑碳酸镧改性石墨烯磷氯吸附剂，包括以下原料，氨基化石墨烯、聚丙烯酰胺、碳酸镧水合物、乙二醛、钛酸酯偶联剂，聚丙烯酰胺为非离子聚丙烯酰胺。该抑菌的乙二醛化聚丙烯酰胺‑碳酸镧改性石墨烯磷氯吸附剂，乙二醛化聚丙烯酰胺具有很强的亲水性，同时主链上带有大量活泼的酰亚胺羟基可与许多物质如磷酸盐，氯有机污染物通过亲和、吸附作用形成非金属键，在被吸附的粒子间形成“桥联”，生成絮团，被石墨烯所吸附，起到了除磷和有机氯污染物的效果，同时低磷和无磷环境抑制了细菌的生长，达到了净化水源的作用。

技术领域

本发明涉及磷氯吸附剂技术领域，具体为一种抑菌的乙二醛化聚丙烯酰胺-碳酸镧改性石墨烯磷氯吸附剂。

背景技术

生活饮用水污染主要由于生活污水、工业废水、生活废弃物或工业固体废弃物的乱排放、忽视水源卫生防护、水净化和消毒不彻底、输配水和贮水环节的卫生管理差等各种原因，导致造成污染物进入水中，使水质理化特性和生物种群的特性、组成发生改变，造成水质恶化，危害人体健康，磷是饮用水中微生物生长的重要因素，当饮用水中磷酸盐浓度较低时，具有抑制细菌生长的作用，同时自来水中的游离余氯及衍生物如三氯甲烷、四氯化碳等致癌、致突变物，通过口、皮肤、毛孔、毛发进入人体，因此，水中余氯污染已经严重影响人类健康。

聚丙烯酰胺类絮凝剂能适应多种絮凝现象，其用量小，效率高，生成的泥渣少，后处理容易，对某些情况具有特殊的价值，我国的原水处理、城市污水处理和工业废水处理行业都在不同程度地使用聚丙烯酰胺作为水处理化学药剂，聚丙烯酰胺是目前应用最广、效能最高的高分子有机合成絮凝剂，但是目前的聚丙烯酰胺类絮凝剂无法大量除去饮用水中磷氯有毒污染物，石墨烯材料具有特殊的石墨表面和高比表面积，对重金属和有机小分子具有很强的吸附能力，但是目前的石墨烯吸附材料不具有抑菌除菌的效果。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种抑菌的乙二醛化聚丙烯酰胺-碳酸镧改性石墨烯磷氯吸附剂，解决了现有的聚丙烯酰胺类絮凝剂无法大量除去饮用水中磷氯有毒污染物，同时又解决了现有的石墨烯吸附材料不具有抑菌除菌的效果的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抑菌的乙二醛化聚丙烯酰胺-碳酸镧改性石墨烯磷氯吸附剂，包括以下重量份数配比的原料，75-87份氨基化石墨烯，10-15份聚丙烯酰胺、0.5-3份碳酸镧水合物、2-5份乙二醛、0.5-2份钛酸酯偶联剂。

优选的，所述氨基化石墨烯，尺寸为2-6μm，厚度：1-3nm，氨化率：约3.7-4.2％，结构式为75-87份氨基化石墨烯，石墨烯上的氨基具有很好的亲水性，可以改善石墨烯表面的亲水性、极性，进而改善其在聚合物中的分散性，并在石墨烯与聚合物之间形成氢键或化学键。

优选的，所述聚丙烯酰胺为非离子聚丙烯酰胺，分子量为260万-330万，聚合度为36600-46400，水溶液粘度(0.1％SOL)：330-470(CPS)，结构式为

优选的，所述碳酸镧水合物分子式为La₂(CO₃)₃·8H₂O，其中La₂O₃质量分数为71.5-74.6％，正三价的La³⁺对磷酸根离子具有高度的亲和力，碳酸镧在石墨烯表面与磷酸根离子结合，形成磷酸镧复合物。

优选的，所述乙二醛中CHO-CHO质量分数为95-98％，结构式为

优选的，所述钛酸酯偶联剂为TMC-TTS植物酸性单烷氧基类钛酸酯。

优选的，所述抑菌的聚丙烯酰胺-碳酸镧改性氨基化石墨烯磷氯吸附剂，制备方法包括以下步骤：