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CN119977121A - 一种可降解型高分子絮凝剂及其应用 - Google Patents

一种可降解型高分子絮凝剂及其应用 Download PDF

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CN119977121A
CN119977121A CN202510196782.9A CN202510196782A CN119977121A CN 119977121 A CN119977121 A CN 119977121A CN 202510196782 A CN202510196782 A CN 202510196782A CN 119977121 A CN119977121 A CN 119977121A
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CN
China
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degradable polymeric
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梁帮俊
王旭峰
王建波
韩秀峰
岳珍
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Shandong Qingtai New Material Technology Co ltd
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Shandong Qingtai New Material Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种可降解型高分子絮凝剂及其应用,具体包括如下步骤:将磺化淀粉溶于去离子水中,加入壳聚糖复合粉末,升温搅拌至溶解,超声分散后加入丙烯酰胺,然后加入N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾,搅拌至形成凝胶态,将凝胶切成小块浸入蒸馏水中洗涤,洗涤凝胶后干燥粉碎过筛,得到可降解型高分子絮凝剂;本发明是通过合成有机高分子和天然高分子材料复合,提升絮凝能力和可降解能力,通过将氧化银、氧化钛和氧化石墨烯复合,提升抗菌能力和降解性能,絮凝沉淀能力好,可降解性能优,并且具有良好的抗菌能力。

Description

一种可降解型高分子絮凝剂及其应用
技术领域
本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种可降解型高分子絮凝剂及其应用。
背景技术
随着工业化的持续发展,水资源问题越来越严重,工业污水和家用污水成为水污染的主要来源,污染水源需要进行水处理后循环利用,目前,使用最广泛、成本最低的是利用絮凝剂的絮凝法,絮凝剂包括合成有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂,合成有机高分子絮凝剂制作成本高,且存在着一定量的残余单体,不可避免地给环境带来毒性,并且合成有机高分子絮凝剂难以降解,会给环境带来进一步的污染,而天然有机高分子絮凝剂包括淀粉、壳聚糖、纤维素多聚糖类和蛋白质等类的衍生物及植物胶改性产物,因其低成本、高性能、无二次污染和可再生循环使用的特点被广泛使用,但是天然高分子絮凝剂性能不稳定,并且沉降性能较差。
公开号为CN103183780A的中国发明专利申请公开了一种纤维素基废水絮凝剂的制备方法,是通过纤维素与丙烯酰胺接枝聚合制备纤维素基废水絮凝剂,纸浆纤维作为分子基本骨架,部分替代原有高分子材料,降低传统的高分子废水絮凝剂对石油资源的依赖,提高絮凝剂的生物可降解性能;但是,在处理过量富营养化和高细菌含量的生活污水时,细菌代谢产物和大分子的有机富营养化物质可能消耗大量絮凝剂,高分子絮凝剂的絮凝性能会显著降低。
公开号为CN118271522A的中国发明专利申请公开了一种抗菌型絮凝剂及其制备方法和应用,是将碳源、碱液、醚化剂、引发剂和接枝单体接枝共聚,制备局部高电荷浓度的抗菌型絮凝剂;但是,该方案中的絮凝剂为有机物聚合形成,在环境中难以降解,不利于生态环境。
因此,需要一种具有抗菌能力的高分子絮凝剂,在絮凝性能好的前提下,具有可降解性能和抗菌能力。
发明内容
本发明的目的在于解决如何提高絮凝剂的可降解性能和抗菌性能,而提供一种可降解型高分子絮凝剂及其应用。
本发明是通过合成有机高分子和天然高分子材料复合,提升絮凝能力和可降解能力,并将氧化银、氧化钛和氧化石墨烯复合,提升抗菌能力和降解性能,絮凝沉淀能力好,可降解性能优,并且具有良好的抗菌能力。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种可降解型高分子絮凝剂,可降解型高分子絮凝剂的制备方法包括如下步骤:
步骤一、将石墨烯复合粉末超声分散在去离子水中制备得到石墨烯复合粉末分散液,在反应釜中将1-1.5wt%的石墨烯复合粉末分散液和1-1.5wt%的壳聚糖醋酸水溶液等体积混合,升温至85-95℃反应5-6h,冷却后加入壳聚糖醋酸水溶液一半体积的70wt%的乙胺溶液,搅拌反应20-24h,离心收集沉淀后洗涤沉淀,冷冻干燥得到壳聚糖复合粉末。
步骤二、在反应釜中将磺化淀粉溶于去离子水中,加入壳聚糖复合粉末,升温至60-70℃,搅拌至溶解,超声分散30-40min,然后加入丙烯酰胺,搅拌溶解后加入N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾,搅拌至形成凝胶态,将凝胶切成小块浸入蒸馏水中洗涤,洗涤凝胶后60-70℃干燥20-24h,粉碎过200目筛,得到可降解型高分子絮凝剂。
进一步地,步骤二中磺化淀粉、去离子水、壳聚糖复合粉末、丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾的用量比为10-15g:100-150mL:3-6g:30-50g:0.4-0.5g:0.8-1g。
进一步地,步骤一中壳聚糖醋酸水溶液是由壳聚糖溶解在0.1M的醋酸水溶液中制备得到。
进一步地,步骤一中石墨烯复合粉末由下述步骤制得:
在反应釜中将六水合硝酸锌、2-氨基对苯二甲酸溶于DMF和去离子水中,加入Ti/石墨烯纳米片,超声分散30-40min,搅拌条件下升温至90-100℃反应20-24h,冷却后离心收集沉淀,洗涤沉淀后真空干燥10-12h,得到Ti/Zn复合石墨烯纳米片,将Ti/Zn复合石墨烯纳米片置于马弗炉中在氩气气氛下以5℃/min的速率升温至500-550℃反应4-5h,得到石墨烯复合粉末。
进一步地,六水合硝酸锌、2-氨基对苯二甲酸、DMF、去离子水和Ti/石墨烯纳米片的用量比为8-10g:3-4g:200-300mL:200-300mL:2-4g。
进一步地,Ti/石墨烯纳米片由下述步骤制得:
在反应釜中将2-氨基对苯二甲酸和钛酸四丁酯溶解在DMF和甲醇的混合溶剂中,再加入氧化石墨烯纳米片,超声分散30-40min,搅拌条件下升温至140-150℃反应40-48h,冷却后离心收集沉淀,洗涤沉淀后真空干燥得到Ti/石墨烯纳米片。
进一步地,2-氨基对苯二甲酸、钛酸四丁酯、DMF、甲醇和氧化石墨烯纳米片的用量比为5-6g:3-4mL:150-200mL:20-30mL:2-4g。
进一步地,步骤一中磺化淀粉由下述步骤制得:
在反应釜中将氨基磺酸和尿素混合,搅拌并升温至75-85℃反应60-80min,加入淀粉,升温至90-95℃反应5-6h,冷却后过滤收集沉淀,洗涤沉淀后干燥,得到磺化淀粉。
进一步地,氨基磺酸、尿素和淀粉的用量比为100-120g:120-150g:15-20g。
淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉和木薯淀粉中的任意一种。
一种可降解型高分子絮凝剂在含菌污水处理中的应用。
本发明的有益效果:
(1)本发明中制得的可降解性高分子絮凝剂是通过合成有机高分子和天然高分子材料复合,提升絮凝能力和可降解能力,通过将氧化银、氧化钛和氧化石墨烯复合,提升抗菌能力和合成有机高分子的降解性能,制得的可降解型高分子絮凝剂絮凝沉淀能力好,可降解性能优,并且具有良好的抗菌能力。
(2)本发明还将合成配体含有氨基的Ti-MOF和Zn-MOF,利用氨基与氧化石墨烯纳米片形成牢固的共价键,使Ti-MOF和Zn-MOF先后接枝在氧化石墨烯纳米片表面,在高温碳化作用下,Ti-MOF和Zn-MOF被高温氧化成纳米级的氧化钛和氧化锌,在原Ti-MOF和Zn-MOF中配体的碳化作用下,使氧化钛和氧化锌牢固地结合在氧化石墨烯表面,增大了氧化石墨烯的表面积,并且碳化形成的结构延续了Ti-MOF和Zn-MOF的多孔结构,提升了氧化石墨烯的吸附能力,氧化锌具有抗菌能力,使石墨烯复合粉末具有抗菌性能。
(3)本发明还通过酰胺反应将壳聚糖和石墨烯复合,得到壳聚糖包覆的石墨烯复合粉末,壳聚糖提升了抗菌性能,并且壳聚糖易被降解,对环境友好,通过乙胺溶液在壳聚糖表面接枝上氨基基团,将淀粉磺化改性后易于与含有氨基基团的壳聚糖复合粉末结合,结合强度高,分散度高,提升壳聚糖复合粉末的吸附能力,磺化淀粉对水中阳离子具有较强的吸附能力,磺化淀粉也可以提升絮凝剂的吸水能力,提高与待处理水的接触,提高絮凝效率,并且淀粉基絮凝剂进一步提升了絮凝剂的可降解性能。
(4)本发明还在淀粉基上以丙烯酰胺为单体聚合形成高分子絮凝剂聚丙烯酰胺,提升絮凝剂的絮凝能力,石墨烯复合粉末中氧化石墨烯边缘处易产生自由基,自由基对细菌也具有破坏作用,与氧化锌和壳聚糖协同作用,提升可降解型高分子絮凝剂的抗菌能力,二氧化钛对聚丙烯酰胺具有促进降解的作用,使难以降解的有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的降解速率提升,提高了可降解型高分子絮凝剂的降解性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:一种可降解型高分子絮凝剂,由下述步骤制得:
S1、在反应釜中将5g 2-氨基对苯二甲酸和3mL钛酸四丁酯溶解在150mL DMF和20mL甲醇的混合溶剂中,再加入2g氧化石墨烯纳米片,超声分散30min,搅拌条件下升温至140℃反应40h,冷却后离心收集沉淀,用DMF和甲醇洗涤沉淀,60℃真空干燥10h得到Ti/石墨烯纳米片。
S2、在反应釜中将8g六水合硝酸锌、3g 2-氨基对苯二甲酸溶于200mL DMF和200mL去离子水中,加入2g Ti/石墨烯纳米片,超声分散30min,搅拌条件下升温至90℃反应20h,冷却后离心收集沉淀,用DMF和去离子水洗涤沉淀,60℃真空干燥10h,得到Ti/Zn复合石墨烯纳米片,将Ti/Zn复合石墨烯纳米片置于马弗炉中在氩气气氛下以5℃/min的速率升温至500℃反应4h,得到石墨烯复合粉末。
S3、在反应釜中将石墨烯复合粉末超声分散在去离子水中制备1wt%的石墨烯复合粉末分散液,将壳聚糖溶解在0.1M的醋酸水溶液中制备1wt%的壳聚糖醋酸水溶液,将石墨烯复合粉末分散液和壳聚糖醋酸水溶液等体积混合,升温至85℃反应5h,冷却后加入壳聚糖醋酸水溶液一半体积的70wt%的乙胺溶液,搅拌反应20h,离心收集沉淀后用0.1M的醋酸水溶液和去离子水洗涤沉淀,冷冻干燥得到壳聚糖复合粉末。
S4、在反应釜中将100g氨基磺酸和120g尿素混合,搅拌并升温至75℃反应60min,加入15g马铃薯淀粉,升温至90℃反应5h,冷却后过滤收集沉淀,用去离子水洗涤沉淀,40℃干燥20h,得到磺化淀粉。
S5、在反应釜中将10g磺化淀粉溶于100mL去离子水中,加入3g壳聚糖复合粉末,升温至60℃,搅拌至溶解,超声分散30min,然后加入30g丙烯酰胺,搅拌溶解后加入0.4g N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和0.8g过硫酸钾引发聚合,搅拌至形成凝胶态,将凝胶切成小块浸入蒸馏水中洗涤,洗涤凝胶后60℃干燥20h,粉碎过200目筛,得到可降解型高分子絮凝剂。
实施例2:一种可降解型高分子絮凝剂,由下述步骤制得:
S1、在反应釜中将5.5g 2-氨基对苯二甲酸和3.5mL钛酸四丁酯溶解在175mL DMF和25mL甲醇的混合溶剂中,再加入3g氧化石墨烯纳米片,超声分散35min,搅拌条件下升温至145℃反应44h,冷却后离心收集沉淀,用DMF和甲醇洗涤沉淀,65℃真空干燥11h得到Ti/石墨烯纳米片。
S2、在反应釜中将9g六水合硝酸锌、3.5g 2-氨基对苯二甲酸溶于250mL DMF和250mL去离子水中,加入3g Ti/石墨烯纳米片,超声分散35min,搅拌条件下升温至95℃反应22h,冷却后离心收集沉淀,用DMF和去离子水洗涤沉淀,65℃真空干燥11h,得到Ti/Zn复合石墨烯纳米片,将Ti/Zn复合石墨烯纳米片置于马弗炉中在氩气气氛下以5℃/min的速率升温至525℃反应4.5h,得到石墨烯复合粉末。
S3、在反应釜中将石墨烯复合粉末超声分散在去离子水中制备1.25wt%的石墨烯复合粉末分散液,将壳聚糖溶解在0.1M的醋酸水溶液中制备1.25wt%的壳聚糖醋酸水溶液,将石墨烯复合粉末分散液和壳聚糖醋酸水溶液等体积混合,升温至90℃反应5.5h,冷却后加入壳聚糖醋酸水溶液一半体积的70wt%的乙胺溶液,搅拌反应22h,离心收集沉淀后用0.1M的醋酸水溶液和去离子水洗涤沉淀,冷冻干燥得到壳聚糖复合粉末。
S4、在反应釜中将110g氨基磺酸和135g尿素混合,搅拌并升温至80℃反应70min,加入17.5g玉米淀粉,升温至92.5℃反应5.5h,冷却后过滤收集沉淀,用去离子水洗涤沉淀,45℃干燥22h,得到磺化淀粉。
S5、在反应釜中将12.5g磺化淀粉溶于125mL去离子水中,加入4.5g壳聚糖复合粉末,升温至65℃,搅拌至溶解,超声分散35min,然后加入40g丙烯酰胺,搅拌溶解后加入0.45g N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和0.9g过硫酸钾引发聚合,搅拌至形成凝胶态,将凝胶切成小块浸入蒸馏水中洗涤,洗涤凝胶后65℃干燥22h,粉碎过200目筛,得到可降解型高分子絮凝剂。
实施例3:一种可降解型高分子絮凝剂,由下述步骤制得:
S1、在反应釜中将6g 2-氨基对苯二甲酸和4mL钛酸四丁酯溶解在200mL DMF和30mL甲醇的混合溶剂中,再加入4g氧化石墨烯纳米片,超声分散40min,搅拌条件下升温至150℃反应48h,冷却后离心收集沉淀,用DMF和甲醇洗涤沉淀,70℃真空干燥12h得到Ti/石墨烯纳米片。
S2、在反应釜中将10g六水合硝酸锌、4g 2-氨基对苯二甲酸溶于300mL DMF和300mL去离子水中,加入4g Ti/石墨烯纳米片,超声分散40min,搅拌条件下升温至100℃反应24h,冷却后离心收集沉淀,用DMF和去离子水洗涤沉淀,70℃真空干燥12h,得到Ti/Zn复合石墨烯纳米片,将Ti/Zn复合石墨烯纳米片置于马弗炉中在氩气气氛下以5℃/min的速率升温至550℃反应5h,得到石墨烯复合粉末。
通过合成配体含有氨基的Ti-MOF和Zn-MOF,利用氨基与氧化石墨烯纳米片形成牢固的共价键,使Ti-MOF和Zn-MOF先后接枝在氧化石墨烯纳米片表面,在高温碳化作用下,Ti-MOF和Zn-MOF被高温氧化成纳米级的氧化钛和氧化锌,在原Ti-MOF和Zn-MOF中配体的碳化作用下,使氧化钛和氧化锌牢固地结合在氧化石墨烯表面,增大了氧化石墨烯的表面积,并且碳化形成的结构延续了Ti-MOF和Zn-MOF的多孔结构,提升了氧化石墨烯的吸附能力,氧化锌具有抗菌能力,使石墨烯复合粉末具有一定的抗菌性能。
S3、在反应釜中将石墨烯复合粉末超声分散在去离子水中制备1.5wt%的石墨烯复合粉末分散液,将壳聚糖溶解在0.1M的醋酸水溶液中制备1.5wt%的壳聚糖醋酸水溶液,将石墨烯复合粉末分散液和壳聚糖醋酸水溶液等体积混合,升温至95℃反应6h,冷却后加入壳聚糖醋酸水溶液一半体积的70wt%的乙胺溶液,搅拌反应24h,离心收集沉淀后用0.1M的醋酸水溶液和去离子水洗涤沉淀,冷冻干燥得到壳聚糖复合粉末。
利用酰胺反应将壳聚糖和石墨烯复合,得到壳聚糖包覆的石墨烯复合粉末,壳聚糖提升了抗菌性能,并且壳聚糖易被降解,对环境友好,通过乙胺溶液在壳聚糖表面接枝上氨基基团。
S4、在反应釜中将120g氨基磺酸和150g尿素混合,搅拌并升温至85℃反应80min,加入20g木薯淀粉,升温至95℃反应6h,冷却后过滤收集沉淀,用去离子水洗涤沉淀,50℃干燥24h,得到磺化淀粉。
将淀粉磺化改性后易于与含有氨基基团的壳聚糖复合粉末结合,结合强度高,分散度高,提升壳聚糖复合粉末的吸附能力,磺化淀粉对水中阳离子具有较强的吸附能力,磺化淀粉也可以提升絮凝剂的吸水能力,提高与待处理水的接触,提高絮凝效率,并且淀粉基絮凝剂进一步提升了絮凝剂的可降解性能。
S5、在反应釜中将15g磺化淀粉溶于150mL去离子水中,加入6g壳聚糖复合粉末,升温至70℃,搅拌至溶解,超声分散40min,然后加入50g丙烯酰胺,搅拌溶解后加入0.5g N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和1g过硫酸钾引发聚合,搅拌至形成凝胶态,将凝胶切成小块浸入蒸馏水中洗涤,洗涤凝胶后70℃干燥24h,粉碎过200目筛,得到可降解型高分子絮凝剂。
通过在淀粉基上以丙烯酰胺为单体聚合形成高分子絮凝剂聚丙烯酰胺,提升絮凝剂的絮凝能力,石墨烯复合粉末中氧化石墨烯边缘处易产生自由基,自由基对细菌也具有破坏作用,与氧化锌和壳聚糖协同作用,提升可降解型高分子絮凝剂的抗菌能力,二氧化钛对聚丙烯酰胺具有促进降解的作用,使难以降解的有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺的降解速率提升,提高了可降解型高分子絮凝剂的降解性能。
壳聚糖为高分子量壳聚糖,310,000-375,000Da,脱乙酰度>75%。
对比例1:与实施例1的区别在于,S2中,用石墨烯纳米片替换Ti/石墨烯纳米片,制得可降解型高分子絮凝剂。
对比例2:与实施例1的区别在于,S5中,用淀粉替换磺化淀粉,制得可降解型高分子絮凝剂。
对比例3:与实施例1的区别在于,S3中,不加入乙胺溶液,得到壳聚糖复合粉末,制得可降解型高分子絮凝剂。
对实施例1-实施例3和对比例1-对比例3制得的可降解型高分子絮凝剂进行性能测试,
使用1L的1wt%高岭土悬浮液来模拟废水,在室温下25rpm搅拌30min,静置30min,通过WGZ-200光电浊度计测试上清液的浊度,计算浊度去除率。
将大肠杆菌(ATCC25922)接种在固体LB培养基中活化培养,经液体培养基扩大培养得到细胞密度为1×108CFU/mL的大肠杆菌悬浮液,将1g可降解型高分子絮凝剂加入到1L大肠杆菌悬浮液中,25rpm搅拌30min,静置30min,取1mL絮体分散到生理盐水中,将待测样品以十倍阶梯稀释,取0.1mL稀释液滴入固体LB培养基中活化培养,用相同的方法经液体培养基扩大培养,计算絮体菌落数,用絮体菌落数与大肠杆菌悬浮液的菌落数计算抗菌效率,计算公式如下:
抗菌率%=(1-絮体菌落数/1×108CFU/mL)×100%。
将300g新鲜土壤加入1L去离子水中,剧烈搅拌20min,然后6000rpm离心15min,取上清液,滤除上清液中的颗粒和杂质,将1g可降解性高分子絮凝剂加入上清液中,在37℃恒温、光照条件下处理30天和90天,取出可降解性高分子絮凝剂,干燥称重,计算重量损失,得到降解率,结果如表1所示:
表1:可降解性高分子絮凝剂性能测试表
由表1可知,本发明制得的可降解性高分子絮凝剂具有较高的浊度去除率,说明本发明的絮凝性能好,抗菌效率达到83%以上,说明本发明具有良好的抗菌能力,在30天降解率达到50%以上,90天降解率达到77%以上,说明本发明制得的可降解性高分子絮凝剂具有良好的可降解性,对环境友好。
对比例1由于未加入Ti-MOF形成氧化钛,对合成有机高分子聚丙烯酰胺的促进降解效果较差,因此降解率较低。
对比例2由于未对淀粉进行磺化改性,淀粉与壳聚糖复合粉末的复合强度低,絮凝效果略低,并且抑菌效率也有降低,推测是磺酸基团对细菌也具有一定的抑菌作用。
对比例3由于未对壳聚糖进行胺化改性,壳聚糖复合粉末与淀粉复合强度低,壳聚糖复合粉末在淀粉溶液中分散度较低,抗菌效率和降解性能均有下降。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可降解型高分子絮凝剂,其特征在于,所述可降解型高分子絮凝剂的制备方法包括如下步骤:
步骤一、将石墨烯复合粉末超声分散在去离子水中制备得到石墨烯复合粉末分散液,在反应釜中将1-1.5wt%的石墨烯复合粉末分散液和1-1.5wt%的壳聚糖醋酸水溶液等体积混合,升温至85-95℃反应5-6h,冷却后加入壳聚糖醋酸水溶液一半体积的70wt%的乙胺溶液,搅拌反应20-24h,离心收集沉淀后洗涤沉淀,冷冻干燥得到壳聚糖复合粉末;
步骤二、在反应釜中将磺化淀粉溶于去离子水中,加入壳聚糖复合粉末,升温至60-70℃,搅拌至溶解,超声分散30-40min,然后加入丙烯酰胺,搅拌溶解后加入N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾,搅拌至形成凝胶态,将凝胶切成小块浸入蒸馏水中洗涤,洗涤凝胶后60-70℃干燥20-24h,粉碎过200目筛,得到可降解型高分子絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的一种可降解型高分子絮凝剂,其特征在于,步骤二中所述磺化淀粉、去离子水、壳聚糖复合粉末、丙烯酰胺、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾的用量比为10-15g:100-150mL:3-6g:30-50g:0.4-0.5g:0.8-1g。
3.根据权利要求1所述的一种可降解型高分子絮凝剂,其特征在于,步骤一中所述壳聚糖醋酸水溶液是由壳聚糖溶解在0.1M的醋酸水溶液中制备得到。
4.根据权利要求1所述的一种可降解型高分子絮凝剂,其特征在于,步骤一中所述石墨烯复合粉末由下述步骤制得:
在反应釜中将六水合硝酸锌、2-氨基对苯二甲酸溶于DMF和去离子水中,加入Ti/石墨烯纳米片,超声分散30-40min,搅拌条件下升温至90-100℃反应20-24h,冷却后离心收集沉淀,洗涤沉淀后真空干燥10-12h,得到Ti/Zn复合石墨烯纳米片,将Ti/Zn复合石墨烯纳米片置于马弗炉中在氩气气氛下以5℃/min的速率升温至500-550℃反应4-5h,得到石墨烯复合粉末。
5.根据权利要求4所述的一种可降解型高分子絮凝剂,其特征在于,所述六水合硝酸锌、2-氨基对苯二甲酸、DMF、去离子水和Ti/石墨烯纳米片的用量比为8-10g:3-4g:200-300mL:200-300mL:2-4g。
6.根据权利要求5所述的一种可降解型高分子絮凝剂,其特征在于,所述Ti/石墨烯纳米片由下述步骤制得:
在反应釜中将2-氨基对苯二甲酸和钛酸四丁酯溶解在DMF和甲醇的混合溶剂中,再加入氧化石墨烯纳米片,超声分散30-40min,搅拌条件下升温至140-150℃反应40-48h,冷却后离心收集沉淀,洗涤沉淀后真空干燥得到Ti/石墨烯纳米片。
7.根据权利要求6所述的一种可降解型高分子絮凝剂,其特征在于,所述2-氨基对苯二甲酸、钛酸四丁酯、DMF、甲醇和氧化石墨烯纳米片的用量比为5-6g:3-4mL:150-200mL:20-30mL:2-4g。
8.根据权利要求2所述的一种可降解型高分子絮凝剂,其特征在于,步骤一中所述磺化淀粉由下述步骤制得:
在反应釜中将氨基磺酸和尿素混合,搅拌并升温至75-85℃反应60-80min,加入淀粉,升温至90-95℃反应5-6h,冷却后过滤收集沉淀,洗涤沉淀后干燥,得到磺化淀粉。
9.根据权利要求8所述的一种可降解型高分子絮凝剂,其特征在于,所述氨基磺酸、尿素和淀粉的用量比为100-120g:120-150g:15-20g。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种可降解型高分子絮凝剂在含菌污水处理中的应用。
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