[發明專利]端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210069734.6
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102600809A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 強濤濤;羅敏;任龍芳;王學川
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C08G73/06
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

????本發明屬于化學吸附劑技術領域，具體涉及一種端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑及其制備方法。

背景技術

印染工藝中使用的染料具有毒性大、難生物降解的特點，因此染料廢水脫色一直是印染和環保行業關注的焦點。染料廢水脫色主要是去除陰離子型染料（直接、酸性和活性染料）和陽離子型染料（堿性染料）。陽離子型染料主要用于睛綸織物的印染,?而其他類型織物的印染多使用陰離子型染料。吸附法被認為是處理低濃度廢水的有效手段，目前采用的吸附劑主要有活性炭、樹脂及天然礦物質等，高性能的吸附劑多為人工合成的聚合物材料，如活性炭是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大的吸附劑,但再生困難，洗脫困難、難生物降解。

發明內容

本發明的目的是提供一種端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑及其制備方法，采用無毒無害、可循環利用的端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑處理染色廢水，提高產品使用率以及解決環境污染問題，為吸附工業提供更多的選擇。

本發明所采用的技術方案是：

一種端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑，其特征在于：

具有如下的分子結構：

其中，改性后的接枝部分含有氨基活性基團和三嗪環結構。

一種端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑的制備方法，其特征在于：

由以下步驟實現：

步驟一：在冰水浴的條件下，將三聚氰氯與丙酮按1:10～25的摩爾比進行混合，再加入乙二胺，乙二胺與三聚氰氯的摩爾比為2.0～3.5:1，在0℃下攪拌反應1～6小時；

其中，三聚氰氯為含有均三嗪環結構的三聚氰氯；

步驟二：在步驟一反應所得的混合物中加入縛酸劑，縛酸劑與乙二胺的摩爾比為0.8～1.5:1，在20～40℃下攪拌反應1～6小時，再在50～100℃下攪拌反應1～6小時；或者在反應過程中不斷加入縛酸劑溶液調節反應pH在7.0左右；

步驟三：步驟二反應所得的混合物經抽濾得到的濾餅用丙酮萃取和洗滌，再用去離子水洗滌，70℃烘干，得到端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑。

所述的步驟二中的縛酸劑為質量分數為35%的氫氧化鈉溶液、碳酸氫鈉溶液或者碳酸鈉溶液。

本發明具有以下優點：

1、吸附效果好：

由于樹狀大分子是一類具有三維結構的超支化有序的新型高分子，相對分子質量分布具有單分散性，樹狀聚合物的大小和形狀可控，內部有空腔結構，外層表面官能團可修飾，使其能在分子水平上嚴格控制和設計分子的大小、形狀結構和功能基團。樹狀大分子內部的空腔結構可以將染料分子包裹起來，而外圍大量的基團可以與染料分子結合，從而達到去除廢水中染料分子的目的。

本發明所涉及的端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑的分子結構中，三個碳原子上各自連著一個氯原子，因受不飽和鍵的影響，三個氯原子的反應活性都比較高，容易發生親核取代反應，反應選擇性好，可以控制條件分步進行；其特殊的三維結構和大量末端氨基基團，可以與陰離子染料分子中的羥基、氨基、偶氮基及磺酸基以離子鍵或氫鍵的方式結合，對陰離子染料同時具有物理與化學吸附作用；

2、用量少、成本低：端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑獨特的立體結構，大量氨基等活性基團和較高的相對分子質量，使其在吸附染料過程中的使用量小，在相同成本的條件下只需要普通吸附劑如活性炭用量的三分之一，而且染料容易洗脫，吸附劑可以循環利用。

3、使用范圍廣：此吸附劑可以用于處理食品和飲料，制藥，紙和紙漿，輕工，化工和電鍍等行業的廢水中的陰離子型染料和金屬離子。

4、產物無毒無害，且反應分級可控。在均三嗪環供體三聚氯氰的分子結構中的三個碳原子上各自連著一個氯原子，因受不飽和鍵的影響，三個氯原子的反應活性都比較高相當于酞氯的活性，容易發生親核取代反應，反應選擇性好，可以控制條件分步進行。

附圖說明

????圖1為端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑的結構圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細的說明。

所述的端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑的制備基于收斂法和親核取代反應的原理，具體由以下方法制得：在冰水浴的條件下，首先將三聚氰氯溶于丙酮中，加入一定量的乙二胺，攪拌反應一定時間后，再加入一定量的縛酸劑，升溫反應一定時間，產物經抽濾，再用丙酮和去離子水萃取洗滌，得到端氨基均三嗪環樹狀大分子吸附劑。