[發明專利]改性陽離子交換樹脂及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410446014.6
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104209149A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 張強;唐定興;高婷;曹侃
• 申請（專利權）人: 蕪湖職業技術學院
• 主分類號: B01J39/18
• 分類號: B01J39/18;B01J31/08;B01J31/26;C02F1/30
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 孫向民;董彬

技術領域

本發明涉及改性離子交換樹脂，具體地，涉及一種改性陽離子交換樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

光催化反應是指在一定波長的光照條件下，半導體材料發生光生載流子的分離，光生電子和空穴再與離子或分子結合，生成具有氧化性或還原性的活性自由基，這種活性自由基能將有機物大分子降解為二氧化碳或其他小分子有機物以及水的現象。在反應過程中，這種半導體材料也就是光催化劑本身不會發生什么變化。這種半導體光催化劑在光催化反應過程中起的就是光催化降解有機污染物的作用，能夠對環境的治理起到重要的作用。

近年來，世界人口飛速增多，總數已遠超60億。雖然帶來了更多的生產，經濟得到飛速發展，但也帶來了更多的消耗，環境問題變得越來越嚴峻，已成為全世界都不可忽視的焦點問題，治理已成為亟不可待的行動。如今世界，每年都會有無數的工廠排放出有毒的廢水，其中僅中國一國一年排放的污水就超過600億立方米。這些污水很大一部分都含有有毒的有機污染物，如果滲透到土地里，不但會污染地下水和表面水，還會對土地造成不可忽視的污染。現在雖然有很多發達國家為了讓自己的國家少遭或免遭受這樣的污染，已經限制了這種工廠在國內繼續辦廠和發展，而是將廠簽到發展中國家去，但這畢竟是一個治標不治本的方法。次甲基藍作為染料廢水中常見的污染物，在廢水中含量較大且對人體危害較大，在現有技術中，往往是采用吸附處理，不僅消耗大量的活性炭等吸附材料，極大地增加了廢水處理的成本，且次甲基藍仍然以吸附的形式存在于活性炭中。

因此，提供一種可對次甲基藍進行降解處理，且處理率較高，并可循環使用的改性陽離子交換樹脂及其制備方法是本發明亟需解決的問題。

發明內容

針對上述現有技術，本發明的目的在于克服現有技術中對次甲基藍的處理往往采用吸附處理，不僅處理成本較高，且吸附載體不可循環使用的問題，從而提供一種可對次甲基藍進行降解處理，且處理率較高，并可循環使用的改性陽離子交換樹脂及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種改性陽離子交換樹脂的制備方法，其中，所述制備方法包括：

(1)將陽離子交換樹脂置于硫酸亞錫溶液中浸泡15-32h后取出，得到樹脂A1；

(2)在氧化劑存在下，將樹脂A1置于氫氧化鈉溶液中浸泡3-10h后取出，得到樹脂A2；

(3)將樹脂A2烘干，得到改性陽離子交換樹脂；其中，

相對于100重量份的陽離子交換樹脂，所述硫酸亞錫的用量為20-100重量份，所述氫氧化鈉的用量為0.5-20重量份，所述氧化劑的用量為0.1-10重量份，所述氧化劑為過氧化物、重鉻酸鉀和高錳酸鉀中的一種或多種；優選地，相對于100重量份的陽離子交換樹脂，所述硫酸亞錫的用量為45-70重量份，所述氫氧化鈉的用量為2-10重量份，所述氧化劑的用量為1-5重量份。

本發明還提供了一種根據上述制備方法制得的改性陽離子交換樹脂。

本發明還提供了一種根據上述改性陽離子交換樹脂在光催化降解次甲基藍中的應用。

本發明還提供了一種含有亞甲基藍的待處理水的處理方法，其中，該處理方法為將上述改性陽離子交換樹脂在光照條件下置于待處理水中，其中，所述改性陽離子交換樹脂在含有亞甲基藍的待處理水中的用量為1-15g/L。；優選地，所述改性陽離子交換樹脂在待處理水中的用量為3-7g/L。

本發明通過將陽離子交換樹脂在硫酸亞錫溶液中浸泡后，再放置于氫氧化鈉溶液中并加入氧化劑，從而得到改性后的陽離子交換樹脂，并通過上述改性，使得改性后的陽離子交換樹脂可以作為催化劑光催化降解次甲基藍，并且在實際使用過程中，該催化劑還可以多次重復使用，且多次重復使用的效率基本一致，無明顯變化，因而判斷該改性陽離子交換樹脂可以多次重復使用，從而大大節省了處理次甲基藍的材料，達到了降低生產成本的作用。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是制備例3中改性后的陽離子交換樹脂的SEM圖；

圖2是制備例3中未改性的陽離子交換樹脂的X射線衍射圖譜；

圖3是制備例3中改性后的陽離子交換樹脂的X射線衍射圖譜；

圖4是制備例3中未改性的陽離子交換樹脂的紅外光譜圖；

圖5是制備例3中改性后的陽離子交換樹脂的紅外光譜圖。

具體實施方式