專利名稱：一種聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備方法
技術領域：
本發明屬于金屬離子吸附材料制備技術領域，特別涉及一種聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備方法。
背景技術：
金屬冶煉和深加工行業在國民經濟中占有十分重要的地位。但是這些行業都會產生大量的含金屬離子廢水，這些廢水中主要含有銅、鋅、鎳、鉻、鎘等重金屬污染物，毒性很大，如果處理不當，直接排放會污染水源，給環境造成十分嚴重的危害。近年來我國發生了多起由于重金屬污染的事故，造成了沿岸大量的魚類和莊稼死亡，給生活在當地居民的生產和生活帶來了巨大的困難。因此，對這些含金屬離子廢水的治理是一個不可忽視的問題。 在對金屬離子污水的眾多治理方法中，吸附-解吸法具有工藝簡單，可以回收金屬的優點， 從而達到環境保護和經濟效益的有機結合。樹狀大分子是一類具有超支化結構的高分子材料，在結構上不同于傳統的支化高分子，其大小、形狀可控，內部有空腔，表面具有豐富的官能團等。樹狀大分子的提出是近二十多年的事情，是目前研究的熱點之一。樹狀大分子通常都是由三個不同的部分組成的 第一部分是活性中心，是樹狀大分子的起始部分；第二部分是由多個重復支化單元組成的內層，位于樹狀大分子的中部；第三部分是具有豐富表面官能團的外層，是樹狀大分子的結束部分，這三個部分相互影響并構成了一個獨立的分子體系。樹狀大分子分布具有單分散性，并且具有拓撲學結構等獨特的結構特點，使其在膜材料、納米復合材料、生物醫藥載體、 催化劑等眾多領域顯示出廣闊的潛在應用前景。現在常用的是利用活性炭來吸附水中的金屬離子和污染物，雖然活性炭具有比表面積大的優點，但是由于活性炭對金屬離子的吸附大多是物理吸附，所以處理時間很長，效率較低。而聚酰胺胺樹狀大分子具有豐富的含N官能團，可以同多種金屬離子發生配位反應，并且其分子內部具有大量的空腔，通過配位作用和吸附作用，一個PAMAM分子可以絡合幾十個甚至上百個金屬離子。另外，由于樹狀大分子高度支化的結構以及其很強的絡合能力，所以其達到平衡的時間較快。經過文獻檢索發現，目前關于樹狀大分子與金屬離子配位作用的理論已經進行了一些研究，但是關于利用樹狀大分子與淀粉接枝制備載體，對金屬離子實現分離的研究未見報道。
發明內容
本發明的目的在于提供一種新的聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備方法。采用來源廣泛、價格便宜、可再生的多羥基天然高分子化合物淀粉為原料，以環氧氯丙烷為交聯劑，用含有豐富氨基官能團的聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉，得到一種新型的淀粉基載體，增加了淀粉的含N官能團數目，提高了淀粉基載體的吸附容量。本發明所提供的一種聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備方法具體步驟如下
(1)將可溶性淀粉、去離子水依次加入反應器中，在攪拌條件下緩慢滴加交聯劑和預先溶解在無水甲醇中的整代聚酰胺胺樹狀大分子，在30-50°C的反應溫度下，反應2_5h， 反應完畢后得到的白色懸浮液；所述各反應原料的質量份數分別為可溶性淀粉6-12份，去離子水80-120份，交聯劑6_12份，整代聚酰胺胺樹狀大分子3-6份，無水甲醇10份；(2)將步驟(1)得到的白色懸浮液過濾得到濾餅，先后用無水甲醇和無水乙醇洗滌該濾餅多次以除去未反應的整代聚酰胺胺樹狀大分子，然后用去離子水洗滌該濾餅多次；(3)將步驟( 得到的濾餅在40-60°C的溫度下真空干燥4- ，然后粉碎得到白色粉末狀物質即為聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體。所述交聯劑為環氧氯丙烷。本發明方法制備簡單，所制備得到的淀粉基載體具有含N官能團數目多，具有對金屬離子吸附速度快、吸附容量大的特點，能夠用于對金屬離子的吸附與回收利用。
圖為不同代數聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體對Si2+的吸附曲線。
具體實施例方式實施例1 :1. 0代聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備。在250ml的三口燒瓶中分別加入80g去離子水、6. Og可溶性淀粉，開動攪拌器攪拌20min。其次緩慢滴加 6. Oml的環氧氯丙烷，最后滴加3. Og預先溶解在10. Og無水甲醇中的1. 0代聚酰胺胺樹狀大分子，并將溫度升高到30°C，保溫反應2h，反應完畢后將白色懸浮液過濾，先用無水甲醇和無水乙醇洗滌濾餅多次除去未反應的1. 0代聚酰胺胺樹狀大分子，然后用去離子水洗滌濾餅多次，最后在40°C下真空干燥4h后粉碎得到白色粉末狀物質即為1. 0代聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體，記作SP-G1. 0。實施例2 2. 0代聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備。在250ml的三口燒瓶中分別加入IOOg去離子水、8. Og可溶性淀粉，開動攪拌器攪拌20min。其次緩慢滴加 8. Oml的環氧氯丙烷，最后滴加4. Og預先溶解在10. Og無水甲醇中的2. 0代聚酰胺胺樹狀大分子，并將溫度升高到40°C，保溫反應3h，反應完畢后將白色懸浮液過濾，先用無水甲醇和無水乙醇洗滌濾餅多次除去未反應的2. 0代聚酰胺胺樹狀大分子，然后用去離子水洗滌濾餅多次，最后在50°C下真空干燥證后粉碎得到白色粉末狀物質即為2. 0代聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體，記作SP-G2. 0。實施例3 3. 0代聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備。在250ml的三口燒瓶中分別加入120g去離子水、10. Og可溶性淀粉，開動攪拌器攪拌20min。其次緩慢滴加 10. Oml的環氧氯丙烷，最后滴加5. Og預先溶解在10. Og無水甲醇中的3. 0代聚酰胺胺樹狀大分子，并將溫度升高到50°C，保溫反應4h，反應完畢后將白色懸浮液過濾，先用無水甲醇和無水乙醇洗滌濾餅多次除去未反應的3. 0代聚酰胺胺樹狀大分子，然后用去離子水洗滌濾餅多次，最后在50°C下真空干燥后粉碎得到白色粉末狀物質即為3. 0代聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體，記作SP-G3. 0。 實施例4 4. 0代聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備。在250ml的三口燒瓶中分別加入120g去離子水、12. Og可溶性淀粉，開動攪拌器攪拌20min。其次緩慢滴加 12. Oml的環氧氯丙烷，最后滴加6. Og預先溶解在10. Og無水甲醇中的4. 0代聚酰胺胺樹狀大分子，并將溫度升高到50°C，保溫反應5h，反應完畢后將白色懸浮液過濾，先用無水甲醇和無水乙醇洗滌濾餅多次除去未反應的4. 0代聚酰胺胺樹狀大分子，然后用去離子水洗滌濾餅多次，最后在60°C下真空干燥他后粉碎得到白色粉末狀物質即為4. 0代聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體，記作SP-G4. 0。
權利要求
1.一種聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備方法，其特征在于該方法具體步驟如下(1)將可溶性淀粉、去離子水依次加入反應器中，在攪拌條件下緩慢滴加交聯劑和預先溶解在無水甲醇中的整代聚酰胺胺樹狀大分子，在30-50°C的反應溫度下，反應2_5h，反應完畢后得到的白色懸浮液；所述各反應原料的質量份數分別為可溶性淀粉6-12份，去離子水80-120份，交聯劑6-12份，整代聚酰胺胺樹狀大分子3-6份，無水甲醇10份；(2)將步驟(1)得到的白色懸浮液過濾得到濾餅，先后用無水甲醇和無水乙醇洗滌該濾餅多次以除去未反應的整代聚酰胺胺樹狀大分子，然后用去離子水洗滌該濾餅多次；(3)將步驟( 得到的濾餅在40-60°C的溫度下真空干燥4- ，然后粉碎得到白色粉末狀物質即為聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體。
2.根據權利要求1所述的聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備方法，其特征是所用的交聯劑為環氧氯丙烷。
全文摘要
本發明提供一種聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體的制備方法，屬于金屬離子吸附材料制備技術領域。本發明以來源廣泛、價格便宜、可再生的淀粉為原料，環氧氯丙烷作為交聯劑，聚酰胺胺樹狀大分子為含N官能團，通過懸浮反應將聚酰胺胺樹狀大分子接枝到淀粉上，制備得到了聚酰胺胺樹狀大分子接枝淀粉基載體。本發明方法簡單，所制備的淀粉基載體增加了淀粉的含N官能團數目，具有對金屬離子吸附容量大的特點，能夠用于對金屬離子的吸附與回收利用。
文檔編號C02F1/28GK102151555SQ20111003020
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月22日 優先權日2011年1月22日
發明者喬紅斌, 古緒鵬, 楊建國, 王麗麗, 章昌華 申請人:安徽工業大學