[發明專利]一種除汞用含巰基水性聚氨酯吸附劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200810039200.2
• 申請日: 2008-06-19
• 公開（公告）號: CN101293196A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 楊正龍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/62;C02F1/28
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬廢水處理技術領域，具體涉及一種除汞用含巰基水性聚氨酯吸附劑及其制備方法。

背景技術

汞在造紙、涂料、化妝品、防腐劑、溫度計、壓力表、熒光燈和電池等工業領域中的應用越來越廣泛，同時，汞也會帶來一種嚴重的環境污染問題。在所有工業重金屬污水排放中，汞是對環境影響最大的一種污染物質。據估計，全球每年自然界、人為和海洋噴射等新增加的汞污染高達5500噸，因此含汞廢水的處理，直接關系到人類的身心健康。如何高效的處理汞，成為了人類面臨的極為重要的難題。

傳統的含汞廢水的處理方法主要有化學沉淀法、金屬還原法、吸附法、離子交換法、膜分離法、微生物法等。

化學沉淀法是應用較普遍的一種含汞廢水的處理方法，該法具有工藝簡單、操作方便、經濟實用等優點。常見的沉淀劑為石灰、硫化物、聚合硫酸鐵、碳酸鹽，以及它們的混合物。化學沉淀法易于快速去除大量的汞金屬離子，但由于受沉淀劑和環境條件的影響，出水濃度往往達不到排放要求，因此還需進一步處理，產生的沉淀物必須很好的處理處置，否則會造成二次污染。

離子交換法處理含汞廢水，凈化程度高，無二次污染，但該法受廢水中雜質的影響以及交換劑品種、產量和成本的限制。

電滲析是膜分離技術的一種，它是在直流電場作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇性，把電解質從溶液中分離出來，從而實現溶液的淡化、濃縮、精制或純化的目的。處理含汞廢水的其它膜技術還有：反滲透法、液膜法、超濾等。但是膜在處理廢水時選擇性比較高，不同的廢水必須研究與之相匹配的膜，廢水的成分也必須比較穩定才行，膜組件的設計也是一個難題，膜法處理廢水的投資也比較高，這些都影響了膜的應用。

吸附法是利用多孔性的固體物質，使水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而除去的方法。可用于處理含汞廢水的吸附劑有：活性炭、風化煤、磺化煤、高爐礦渣、沸石、殼聚糖、硅藻土、改良纖維、活性氧化鋁、蛋殼等。這些吸附劑處理含汞廢水的機理不盡相同，有的是物理吸附占主導，有的是化學吸附占主導，有的吸附劑既起吸附作用，又起絮凝作用。吸附法具有去除率高、設備相對簡單等特點。吸附劑處理含汞廢水的控制條件比較多，如吸附劑的粒度、吸附劑的添加量、廢水的成分、廢水的含鉻濃度、pH值、吸附時間等。因此，仍然需要開發高效、成本低廉和使用方便的新型吸附劑材料體系及其制備技術。

基于上述原因，吸附法對于處理含汞廢水效果良好。關鍵是制備出工作容量大、制備工藝簡單、無二次污染、環境協調性優越、性能價格比高、利于回收的吸附劑，從而提供控制和防治含有高濃度或微痕量汞離子濃度污染的新工藝和新技術。

目前國內外還沒有關于一種除汞用含巰基水性聚氨酯吸附劑的制備方法的公開文獻報道和專利申請。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種工作容量大、制備工藝簡單、無二次污染、利于回收的除汞用含巰基水性聚氨酯吸附劑及其制備方法。

本發明將環硫氯丙烷單體作為交聯劑引入到水性聚氨酯分散體涂料中，再將之均勻涂覆于基體表面制備一種除汞用含巰基水性聚氨酯吸附劑。由于該含巰基水性聚氨酯吸附劑中帶有的大量功能性基團如巰基、聚硫醚、氨基以及酰胺基等所產生的對汞重金屬離子的多重吸附作用，從而對含高濃度汞離子或微痕量汞離子的廢水，產生極強的吸附效果，達到凈化水體的目的。本發明的制備方法具有簡單工藝方便、無污染、環境友好、涂膜質量高、投入產出比高、成本低廉和應用前景廣泛等優點，

本發明提出的除汞用含巰基水性聚氨酯吸附劑，由下述方法制備獲得：以水和揮發性非水溶劑為混合溶劑，將環硫氯丙烷單體作為交聯劑引入到水性聚氨酯分散體涂料中，最后進行涂膜和成型處理，制得一種含巰基水性聚氨酯吸附劑。

本發明提出的一種含巰基水性聚氨酯吸附劑的制備方法，具體步驟如下：