申请日2014.01.22
公开(公告)日2014.05.21
IPC分类号B01J20/26; B01J20/30; B01J13/00; C08F8/34; C02F1/62; C08F20/56; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种双硫腙接枝螯合凝胶，由如下质量份的原料制备而成：聚丙烯酰胺凝胶：1.0～2.0份，甲醛：2.0～3.5份，双硫腙溶液：0.1～0.2份，蒸馏水：94.5～96.8份，以上各原料的质量之和为100份。双硫腙接枝螯合凝胶的制备方法：将配方量的聚丙烯酰胺凝胶加入配方量的蒸馏水中使其溶解，调节溶液pH为9～11;向溶液中加入配方量的甲醛，再逐滴向瓶中滴加配方量的双硫腙溶液，在24℃～36℃条件下反应120min～180min，分离产物、烘干，即得双硫腙接枝螯合凝胶。该方法的工艺简单易行，制备得到的双硫腙接枝螯合凝胶对于重金属污染离子具有高吸附性，对于重金属废水具有除汞快速高效。
权利要求书
1.一种双硫腙接枝螯合凝胶，其特征在于，由如下质量份的原料制备而 成：聚丙烯酰胺凝胶：1.0～2.0份，甲醛：2.0～3.5份，双硫腙溶液：0.1～0.2 份，蒸馏水：94.5～96.8份，以上各原料的质量之和为100份。
2.如权利要求1所述的双硫腙接枝螯合凝胶，其特征在于，所述双硫腙 溶液的质量分数为2g/L。
3.权利要求1所述的双硫腙接枝螯合凝胶的制备方法，其特征在于，具 体包括如下步骤：
将配方量的聚丙烯酰胺凝胶加入配方量的蒸馏水中使其溶解，调节溶液 pH为9～11;向溶液中加入配方量的甲醛，再逐滴向瓶中滴加配方量的双硫腙 溶液，在24℃～36℃条件下反应120min～180min，分离产物、烘干，即得双硫 腙接枝螯合凝胶。
4.如权利要求3所述的双硫腙接枝螯合凝胶的制备方法，其特征在于， 所述pH调节剂采用质量分数为10%的NaOH溶液。
5.权利要求1或2所述的双硫腙接枝螯合凝胶用于处理含汞废水的处理 方法，具体包括如下步骤：
取质量浓度为3mg/L～11mg/L的含汞废水，调节pH值6～8，按照 7g/L～10g/L的投料比向含汞废水中加入双硫腙接枝螯合凝胶，并摇匀，反应 温度为18℃～22℃，反应时间为120min～150min。
说明书
双硫腙接枝螯合凝胶、制备方法及用于处理含汞废水的方法
技术领域
本发明属于环境工程的环保功能材料技术领域，具体涉及一种双硫腙接 枝螯合凝胶、制备方法及其用于处理含汞废水的方法，其也可用于其他含重 金属工业废水的处理。
背景技术
随着我国水体重金属污染程度和范围日益扩大，重金属污染水体的无害 化，高效化处理技术成为一个热门的研究探索方向。目前，含汞废水处理方 法主要有生物法、沉淀法、吸附法等。生物法采用的微生物易中毒，且处理 能力有待提高;在实际应用中，沉淀法因操作简单而得到广泛采用，但使用 一般的沉淀剂，需大量投料才能达到水体净化标准，易造成二次污染且成本 高昂;吸附法以固液分离为特点，常被用于微量重金属离子污染废水处理， 常见的吸附材料主要以高分子聚合物为主，但选择性低是该类方法难以克服 的缺陷。近年来，为进一步地提高吸附材料的吸附选择性和吸附效率，常利 用多种单体进行共聚制备多聚体材料而实现。虽然其对于重金属离子的吸附 效率会有所增加，但其吸附选择性并不是很令人满意。因此，制备一种对于 某种重金属污染离子具有较高选择性的吸附材料尤为必要。
发明内容
为克服在实际应用过程中现有技术在选择性和经济性方面的不足，本发 明的目的在于，提供一种双硫腙接枝螯合凝胶及其制备方法以及该凝胶用于 处理含汞废水的方法，该方法的工艺简单易行，制备得到的双硫腙接枝螯合 凝胶对于重金属污染离子具有强吸附性，对于含汞废水的处理具有除汞快速 高效的特点。
为了达到上述目的，本发明提供了如下的技术解决方案：
一种双硫腙接枝螯合凝胶，由如下质量份的原料制备而成：聚丙烯酰胺 凝胶：1.0～2.0份，甲醛：2.0～3.5份，双硫腙溶液：0.1～0.2份，蒸馏水：94.5～96.8 份，以上各原料的质量之和为100份。
进一步的，所述双硫腙溶液的质量分数为2g/L。
上述双硫腙接枝螯合凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
将配方量的聚丙烯酰胺凝胶加入配方量的蒸馏水中使其溶解，调节溶液 pH为9～11;向溶液中加入配方量的甲醛，再逐滴向瓶中滴加配方量的双硫腙 溶液，在24℃～36℃条件下反应120min～180min，分离产物、烘干，即得双硫 腙接枝螯合凝胶。
进一步的，pH调节剂采用质量分数为10%的NaOH溶液。
上述双硫腙接枝螯合凝胶用于处理含汞废水的处理方法，具体包括如下 步骤：
取质量浓度为3mg/L～11mg/L的含汞废水，调节pH值6～8，按照 7g/L～10g/L的投料比向含汞废水中加入双硫腙接枝螯合凝胶，摇匀，反应温 度为18℃～22℃，反应时间为120min～150min。
本发明以聚丙烯酰胺凝胶为基本骨架，基于Munich反应原理，通过部分 羟基化产物与螯合基团的接枝作用，在凝胶链上引入具有良好重金属螯合作 用的双硫腙基团。由于接枝上的双硫腙基团的存在，使聚丙烯酰胺凝胶具备 金属捕获螯合能力，使得接枝凝胶较其他凝胶增强了对于重金属离子的吸附 选择性和吸附效率。再结合凝胶处理重金属废水分离迅速，操作简便的特点， 制备的双硫腙接枝螯合凝胶可以实现重金属离子污染废水的高效去除;经检 验，制备的双硫腙接枝螯合凝胶对含汞废水中汞离子的去除率可达99.5%，投 料相对经济，去除效果优异。另外，本发明的产品在废水处理过程中，反应 的条件易于控制和调节，适用于含汞等重金属废水的大规模处理。