[發(fā)明專利]用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑、其制備方法及其用途

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710039114.7
• 申請日: 2007-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN101091910A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃美榮;謝素芬;李新貴
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬離子吸附劑聚間苯二胺的包埋方法，尤其涉及一種用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑、其制備方法及其用途。

背景技術(shù)

常用的包埋劑有海藻酸鈉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、明膠、卡拉膠等。其中海藻酸鈉作為一種天然的高分子載體材料，價(jià)格低廉，是應(yīng)用比較廣泛的固定化載體材料之一。其包埋原理是其中的鈉離子通過與重金屬離子如鈣離子發(fā)生交換，線型大分子鏈通過鈣離子發(fā)生交聯(lián)，形成交聯(lián)的海藻酸鈣凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而將粉末狀吸附劑包埋在其中。這樣形成的海藻酸鈣凝膠小球傳質(zhì)性能良好。海藻酸鈣作為固定化載體強(qiáng)度高，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中也能保持較好的機(jī)械性能，且可以耐受范圍很寬的pH范圍，適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)中廢水處理的要求。由于海藻酸鈉無毒，對細(xì)胞等生物質(zhì)無毒化作用，因此，海藻酸鈉多用于對細(xì)胞和微生物的固定化包埋，對重金屬離子吸附劑的包埋見諸報(bào)道的還不多。有研究者使用海藻酸鈉與明膠共混物來包埋固定鉛離子吸附劑枝孢霉真菌，包埋小球?qū)U廢水的吸附量在鉛離子濃度為150mg/L時(shí)可以達(dá)到74.57mg/g，而未固定化的枝孢霉相應(yīng)的吸附容量為70mg/g(董新姣，朱聰.固定化真菌對鉛離子生物吸附的研究.環(huán)境科技與技術(shù).2005，28(6)：22-27)。該作者也給出了純粹采用海藻酸鈉包埋該真菌的報(bào)道。也有利用海藻酸鈉包埋汞離子吸附劑的報(bào)道，一種汞離子吸附劑——懸浮藻利用海藻酸鈣凝膠包埋后，對濃度分別為0.2，0.8，1.4μg/L的汞離子污水靜態(tài)處理5天，汞離子去除率分別為94.7％，94.5％和97.5％，而未包埋懸浮藻相應(yīng)去除率分別為79.7％，88.1％和76.9％(嚴(yán)國安，李益健.環(huán)境科學(xué)研究.1994，7(1)：39-42)。可見，包埋劑海藻酸鈉本身對重金屬離子離子吸附也有貢獻(xiàn)，這主要是因?yàn)楹Ｔ逅徕c分子鏈上的羧酸基團(tuán)會(huì)與重金屬離子相互作用形成凝膠，從而將金屬離子絡(luò)合其中。

但有關(guān)使用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑的研究尚未見有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種操作簡易、成本低廉的用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑及其其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑，其組分包括聚間苯二胺和海藻酸鈉，海藻酸鈉包埋聚間苯二胺，聚間苯二胺與海藻酸鈉的重量比為0.5～2∶1。

一種制備用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑的方法，按照聚間苯二胺與海藻酸鈉的重量比為0.5～2∶1，將聚間苯二胺加入重量含量為2％～4％海藻酸鈉水溶液中制成混合溶液，再將混合溶液擠成小球滴入重量含量為3％～5％的氯化鈣水溶液中，反應(yīng)18～40小時(shí)，洗去小球表面的氯化鈣。

優(yōu)選地是，在將混合溶液擠成小球前，先將混合溶液超聲處理5-25分鐘，使混合溶液混合均勻。

本發(fā)明中的用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑可用作吸附重金屬離子，尤其是用作吸附鉛離子。

本發(fā)明所制備的用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑的破損率采用下列方法測定：

準(zhǔn)確稱取0.10g用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑小球放于50mL蒸餾水中，在30℃的恒溫水浴中攪拌24h，過濾，取出完好的小球自然晾干后稱重，根據(jù)處理前后的重量變化計(jì)算破損率。由兩次平行實(shí)驗(yàn)取其平均值。

本發(fā)明所述的用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑對鉛離子的吸附性能，采用靜態(tài)吸附法檢測，具體步驟如下：

稱取含有50mg用海藻酸鈉包埋的聚間苯二胺吸附劑小球，置于含有25mL-100mL濃度為511.78?mg·L^-1的硝酸鉛溶液的錐形瓶中，在20-40℃下攪拌吸附1-30小時(shí)，過濾，用絡(luò)合滴定法測定濾液中殘余pb²⁺濃度C’。根據(jù)式(1)和(2)分別計(jì)算吸附劑吸附容量Q(mg?g^-1)及去除率q(％)。