一种PPy@PMCS复合材料及其制备方法和在吸附还原Cr(VI)中的应用与流程

本发明涉及复合材料合成和废水处理，具体涉及一种ppy@pmcs复合材料及其制备方法和在吸附还原cr(vi)中的应用。

背景技术：

1、铬(cr)主要以三价铬(cr(iii))和六价铬(cr(vi))两种氧化态存在于水溶液中，与cr(iii)相比，cr(vi)在自然环境中的毒性和流动性要高500～1000倍，将cr(vi)还原为cr(iii)是含cr(vi)废水处理的最重要步骤之一。

2、多种还原方法已用于处理含cr(vi)废水，这类方法存在能耗高或需要大量还原试剂的问题。并且，这类方法还需要进一步去除还原得到的cr(iii)，处理过程复杂，造成严重的二次污染。因此，如何同步还原cr(vi)和吸附cr(iii)成为研究重点。

3、目前，已有研究将壳聚糖处理含cr(vi)废水。b.xu,h.zheng等在“j.mol.liq.256(2018)424–432.”中公开了壳聚糖在酸性条件下(ph＝1～3)，能通过静电吸引和部分还原去除cr(vi)，然而，在中性环境下，去除效率较低，这极大地限制了其实际应用。此外，s.h.rimu等在“anal.chem.102(2022)6801–6818.”中公开了壳聚糖链上c-h、c-oh、-c＝o和-nh2等官能团的还原能力较低，这限制了cr(vi)的还原效率。因此，亟需提高壳聚糖基吸附剂处理含cr(vi)废水时的还原效率，以及扩大壳聚糖基吸附剂处理含cr(vi)废水时的ph适用范围。

4、已有研究将聚吡咯处理含cr(vi)废水。y.yang,n.chen等在“eng.asp.556(2018)201–209.”中公开了cr(vi)能被具有氧化态的ppy自发还原为cr(iii)。然而，常规的块状ppy颗粒在聚合过程中容易团聚，比面积较低，吸附能力较低。此外，采用传统的离心和过滤等方法回收吸附剂，存在操作过程复杂、能耗高的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的壳聚糖基吸附剂处理含cr(vi)废水时还原效率低、ph适用范围小，且聚吡咯颗粒处理含cr(vi)废水时吸附能力较低的问题，以及克服壳聚糖难分离，以及反应后产生二次污染的缺陷。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种制备ppy@pmcs复合材料的方法，该方法包括以下步骤：

3、(1)将聚吡咯、壳聚糖溶解在醋酸溶液中进行第一搅拌处理，得到溶液i；

4、(2)将fecl3·6h2o、feso4·7h2o溶解在水中，得到溶液ii；

5、(3)将所述溶液ii滴入所述溶液i中进行第二搅拌处理，得到溶液iii；

6、(4)将naoh、c6h5na3o7溶解在水中，得到溶液iv；

7、(5)将所述溶液iii滴入所述溶液iv中进行第三搅拌处理，再进行后处理，得到ppy@pmcs复合材料。

8、本发明的第二方面提供由本发明第一方面所述的方法制备得到的ppy@pmcs复合材料。

9、本发明的第三方面提供本发明第二方面所述的ppy@pmcs复合材料在吸附还原cr(vi)中的应用。

10、本发明提供的方法至少还具有以下的有益效果：

11、(1)本发明提供的方法能够实现壳聚糖基吸附剂处理含cr(vi)废水时还原效率高、ph适用范围大，且能够实现壳聚糖基吸附剂容易回收分离。

12、(2)本发明提供的方法能够实现聚吡咯颗粒处理含cr(vi)废水时具有高吸附能力。

13、(3)本发明提供的方法能够避免二次污染。

技术特征：

1.一种制备ppy@pmcs复合材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述聚吡咯与所述壳聚糖的用量比为1：1～2。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，相对于1g所述聚吡咯，所述醋酸溶液的用量为40～60ml。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述醋酸溶液的浓度为1～2wt％。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，在所述fecl3·6h2o和所述feso4·7h2o中，fe3+和fe2+的用量摩尔比为2：1。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第二搅拌处理的条件至少满足：转速为200～300rpm，时间为20～30min；

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，在步骤(5)中，所述第三搅拌处理的条件至少满足：转速为50～100rpm，时间为10～30min；

8.由权利要求1-7中任意一项所述的方法制备得到的ppy@pmcs复合材料。

9.权利要求8所述的ppy@pmcs复合材料在吸附还原cr(vi)中的应用。

技术总结本发明涉及复合材料合成和废水处理技术领域，公开了一种PPy@PMCS复合材料及其制备方法和在吸附还原Cr(VI)中的应用。该方法包括：(1)将聚吡咯、壳聚糖溶解在醋酸溶液中进行第一搅拌处理，得到溶液I；(2)将FeCl<subgt;3</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O、FeSO<subgt;4</subgt;·7H<subgt;2</subgt;O溶解在水中，得到溶液II；(3)将所述溶液II滴入所述溶液I中进行第二搅拌处理，得到溶液III；(4)将NaOH、C<subgt;6</subgt;H<subgt;5</subgt;Na<subgt;3</subgt;O<subgt;7</subgt;溶解在水中，得到溶液IV；(5)将所述溶液III滴入所述溶液IV中进行第三搅拌处理，再进行后处理。本发明提供的方法能够实现壳聚糖基吸附剂处理含Cr(VI)废水时还原效率高、pH适用范围大，且能够实现壳聚糖基吸附剂容易回收分离，且能够实现聚吡咯颗粒处理含Cr(VI)废水时具有高吸附能力。技术研发人员：肖培源,黄琴,朱彤,杨鸿霞,王晓彬,何春江受保护的技术使用者：重庆柏楠科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9