本發明涉及化工新型材料技術領域，具體涉及一種改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料的制備方法。
背景技術：
沸石是具有硅氧四面體結構的含水網狀鋁硅酸鹽物質，各個硅氧四面體通過位于頂點的氧原子相互連接，形成了許多寬闊的空穴和孔道，這種架構決定了沸石具有較大的比表面積和較強的靜電吸引力，因此自從沸石被發現以來，它的功能被不斷開發，已在水處理、環境保護等方面廣泛應用。
斜發沸石作為最常見的沸石品種之一，已有不少文獻報道了它作為良好水處理劑的相關研究，然而，由于其孔道中易填充雜物及表面負電性較強等因素，導致其對廢水中有機物的吸附量較低，吸附速率較慢。為改善斜發沸石對有機物的吸附性能，本研究以環氧氯丙烷和三乙胺為原料，首先合成了環氧丙基三乙基氯化銨，再用環氧丙基三乙基氯化銨對殼聚糖進行季銨化共價改性得到N-季銨化殼聚糖，然后將環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖負載到斜發沸石上，制得了改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料；環氧丙基三乙基氯化銨的結構和改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料的微觀形貌、粒徑、Zeta電位等分別經傅里葉變換紅外光譜儀(FT—IR)，掃描電子顯微鏡(SEM)、納米粒度儀和Zeta電位分析儀進行了表征，以腐殖酸為例考察了雜化材料的對有機物的吸附性能。
技術實現要素：
本發明旨在提出一種改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料的制備方法。
本發明的技術方案在于：
改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料的制備方法，包括如下步驟：
（1）環氧丙基三乙基氯化銨的制備
將裝有攪拌裝置的四口燒瓶置于冰水浴中，加入27.8g環氧氯丙烷和45mL丙酮，攪拌0.5h后，用恒壓滴定漏斗滴加10.1g三乙胺，1.5h內加完，在冰水浴中反應0.5h后，25℃下攪拌2.5h，反應結束后立即抽濾、洗滌、干燥，然后將所得產品加入乙酸乙酯中，水浴加熱回流1.0h，趁熱過濾，所得濾液冷卻至10℃以下后抽濾，濾餅用乙酸乙酯洗滌，真空干燥，即得白色針狀晶體環氧丙基三乙基氯化銨；
（2）環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖的制備
將3g殼聚糖溶脹于100mL 3％的醋酸中，用氫氧化鈉溶液調節pH值至8-9，待殼聚糖析出完全后，加入30ml異丙醇，攪拌下升溫至60℃，加入40mL 25％環氧丙基三乙基氯化銨溶液，用鹽酸調節pH值至中性，升溫至90℃，反應約13h后，靜置，抽濾，粗產品經無水乙醇洗滌后，干燥，得環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖；
（3）改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料的制備
將一定量的斜發沸石浸泡在5％的氫氧化鈉溶液中約8h，用鹽酸洗滌至中性，干燥，粉碎，在馬弗爐中活化后，過300目篩，備用；取環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖水溶液，攪拌下緩慢加入1g活化沸石，窒溫下攪拌24h，離心分離、水洗、干燥至恒重，制成改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料。
所述的環氧氯丙烷的濃度為0.3mol。
所述的三乙胺的濃度為0.1mol。
所述的步驟（3）中馬弗爐的活化溫度為300℃，活化時間為3h。
所述的環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖水溶液的密度為15kg／m3，體積為30mL。
本發明的技術效果在于：
本發明季銨化殼聚糖已成功地包裹在帶有負電荷斜發沸石的外表面，使斜發沸石的粒徑增大。由于雜化材料在水相中分散體系的電位高于+30mv，形成了穩定的分散體系。
具體實施方式
實施例1
改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料的制備方法，包括如下步驟：
（1）環氧丙基三乙基氯化銨的制備
將裝有攪拌裝置的四口燒瓶置于冰水浴中，加入27.8g環氧氯丙烷和45mL丙酮，攪拌0.5h后，用恒壓滴定漏斗滴加10.1g三乙胺，1.5h內加完，在冰水浴中反應0.5h后，25℃下攪拌2.5h，反應結束后立即抽濾、洗滌、干燥，然后將所得產品加入乙酸乙酯中，水浴加熱回流1.0h，趁熱過濾，所得濾液冷卻至10℃以下后抽濾，濾餅用乙酸乙酯洗滌，真空干燥，即得白色針狀晶體環氧丙基三乙基氯化銨；
（2）環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖的制備
將3g殼聚糖溶脹于100mL 3％的醋酸中，用氫氧化鈉溶液調節pH值至8-9，待殼聚糖析出完全后，加入30ml異丙醇，攪拌下升溫至60℃，加入40mL 25％環氧丙基三乙基氯化銨溶液，用鹽酸調節pH值至中性，升溫至90℃，反應約13h后，靜置，抽濾，粗產品經無水乙醇洗滌后，干燥，得環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖；
（3）改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料的制備
將一定量的斜發沸石浸泡在5％的氫氧化鈉溶液中約8h，用鹽酸洗滌至中性，干燥，粉碎，在馬弗爐中活化后，過300目篩，備用；取環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖水溶液，攪拌下緩慢加入1g活化沸石，窒溫下攪拌24h，離心分離、水洗、干燥至恒重，制成改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料。
實施例2
（1）環氧丙基三乙基氯化銨的制備
將裝有攪拌裝置的四口燒瓶置于冰水浴中，加入30g環氧氯丙烷和45mL丙酮，攪拌0.5h后，用恒壓滴定漏斗滴加11g三乙胺，2h內加完，在冰水浴中反應1h后，25℃下攪拌2.5h，反應結束后立即抽濾、洗滌、干燥，然后將所得產品加入乙酸乙酯中，水浴加熱回流1.0h，趁熱過濾，所得濾液冷卻至10℃以下后抽濾，濾餅用乙酸乙酯洗滌，真空干燥，即得白色針狀晶體環氧丙基三乙基氯化銨；
（2）環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖的制備
將5g殼聚糖溶脹于100mL 5％的醋酸中，用氫氧化鈉溶液調節pH值至8-9，待殼聚糖析出完全后，加入30ml異丙醇，攪拌下升溫至60℃，加入40mL 25％環氧丙基三乙基氯化銨溶液，用鹽酸調節pH值至中性，升溫至90℃，反應約13h后，靜置，抽濾，粗產品經無水乙醇洗滌后，干燥，得環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖；
（3）改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料的制備
將一定量的斜發沸石浸泡在5％的氫氧化鈉溶液中約8h，用鹽酸洗滌至中性，干燥，粉碎，在馬弗爐中活化后，過300目篩，備用；取環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖水溶液，攪拌下緩慢加入1g活化沸石，窒溫下攪拌24h，離心分離、水洗、干燥至恒重，制成改性殼聚糖和斜發沸石雜化材料。
其中，所述的環氧氯丙烷的濃度為0.3mol。所述的三乙胺的濃度為0.1mol。所述的步驟（3）中馬弗爐的活化溫度為300℃，活化時間為3h。所述的環氧丙基三乙基氯化銨-殼聚糖水溶液的密度為15kg／m3，體積為30mL。
改性前后韻粒徑均呈單峰分布，分布圖形基本沒發生大的變化，只是改性后整體發生右移。同時斜發沸石的電位為-24.98mV，而本發明殼聚糖和斜發沸石雜化材料的電位為+38.46mV。這是因為含有正電性基團的季銨化殼聚糖已成功地包裹在帶有負電荷斜發沸石的外表面，使斜發沸石的粒徑增大。由于雜化材料在水相中分散體系的電位高于+30mv，形成了穩定的分散體系。