申请日2017.12.12
公开(公告)日2018.04.10
IPC分类号C08F226/06; C08F212/32; B01J20/26; C02F1/28; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种重金属废水离子吸附树脂的制备方法，包括如下步骤：1)将1,3‑双(环氧乙烷基甲基)‑5‑(2‑丙烯基)‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6(1H,3H,5H)‑三酮、乙二胺四乙酸在溶剂中混合，并在室温下搅拌反应8‑10小时，后在40‑50℃下减压蒸馏除去溶剂，2)将经过步骤1)的产物、四[4‑(4‑羧基苯基)苯基]乙烯溶于高沸点溶剂中，加入引发剂，在40‑50℃下聚合反应3‑5小时，然后在水中沉出，得到树脂;本发明还公开了根据所述制备方法制备得到的高效重金属离子吸附树脂;本发明公开的高效重金属离子吸附树脂对重金属离子吸附效果好、成本低、吸附容量大、易脱吸附。
权利要求书
1.一种重金属废水离子吸附树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)聚合型单体的制备：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、乙二胺四乙酸在溶剂中混合，并在室温下搅拌反应8-10小时，后在40-50℃下减压蒸馏除去溶剂;
2)树脂的制备：将经过步骤1)制备得到的聚合型单体、四[4-(4-羧基苯基)苯基]乙烯溶于高沸点溶剂中，加入引发剂，在40-50℃下聚合反应3-5小时，然后在水中沉出，得到树脂。
2.根据权利要求1所述的一种重金属废水离子吸附树脂的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、乙二胺四乙酸、溶剂的质量比为(1.2-2):1:(3-5)。
3.根据权利要求1所述的一种重金属废水离子吸附树脂的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自异丙醇、乙醇、二氯甲烷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种重金属废水离子吸附树脂的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述聚合型单体、四[4-(4-羧基苯基)苯基]乙烯、高沸点溶剂、引发剂的质量比为(3-5)：(1-2)：(10-15)：(0.03-0.05)。
5.根据权利要求1所述的一种重金属废水离子吸附树脂的制备方法，其特征在于，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种重金属废水离子吸附树脂的制备方法，其特征在于，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或几种。
7.一种重金属废水 离子吸附树脂，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述高效重金属离子吸附树脂的制备方法制备得到。
说明书
一种重金属废水离子吸附树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，特别涉及一种重金属废水离子吸附树脂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着全球工业化进程的加快，环境污染日益严重，成为阻碍人类发展的一大屏障，其中水中的重金属离子污染是众多环境问题中较为严重的一类，其对人体危害很大，进入人体后会使人致癌、致畸、致染色体突变。
目前治理重金属离子废水用的方法包括离子交换法、电化学法、膜分离法、化学法以及生物法。这些方法对脱除重金属离子有效果，但设备复杂，造成二次污染，运行成本高，废物难处理。现有技术中有报道采用吸附材料来吸附重金属离子，该方法简单有效，处理效果理想。但现阶段市场上的吸附材料或多或少存在吸附容量较低、再生性不好、价格昂贵的缺陷。
因此，业内亟需一种对重金属离子吸附效果好、成本低、吸附容量大、易脱吸附的吸附材料。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种重金属废水离子吸附树脂及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备要求不高，原料易得，成本低廉，制备得到的重金属吸附树脂机械力学性能优异，对重金属离子吸附效果好、成本低、吸附容量大、易脱吸附。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案，一种重金属废水离子吸附树脂的制备方法，包括如下步骤：
1)聚合型单体的制备：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5- 三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、乙二胺四乙酸在溶剂中混合，并在室温下搅拌反应8-10小时，后在40-50℃下减压蒸馏除去溶剂;
2)树脂的制备：将经过步骤1)制备得到的聚合型单体、四[4-(4-羧基苯基)苯基]乙烯溶于高沸点溶剂中，加入引发剂，在40-50℃下聚合反应 3-5小时，然后在水中沉出，得到树脂;
其中，步骤1)中所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、乙二胺四乙酸、溶剂的质量比为(1.2-2):1:(3-5);
所述溶剂选自异丙醇、乙醇、二氯甲烷中的一种或几种;
步骤2)中所述聚合型单体、四[4-(4-羧基苯基)苯基]乙烯、高沸点溶剂、引发剂的质量比为(3-5)：(1-2)：(10-15)：(0.03-0.05);
所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种;
所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或几种;
一种重金属废水离子吸附树脂，采用所述高效重金属离子吸附树脂的制备方法制备得到。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)本发明提供的高效重金属离子吸附树脂的制备方法简单易行，对设备要求不高，原料易得，价格低廉。
(2)本发明提供的高效重金属离子吸附树脂，通过化学改性，让分子链上富含羧基、羟基、氨基等基团，大大提高了对重金属离子的吸附能力，同时脱吸附能力也较强，可以重复利用次数多。
(3)本发明提供的高效重金属离子吸附树脂，分子主链上采用四[4-(4- 羧基苯基)苯基]乙烯作为聚合单体之一，含有较大芳香环结构，使得膜在保持高效吸附性的同时，还具有良好的机械力学性能和化学稳定性。
(4)本发明提供的高效重金属离子吸附树脂，分子链中含有共轭结构，在保持高效吸附性的同时，还具有可见光催化作用，从而有效对污水中其他有机污染物进行处理。