[發(fā)明專利]具有親水性的丙烯酸酯類吸附樹脂的制備及在處理苯酚廢水中的應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104530307A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃韻;楊滿;林元華;李星;龔勝東;陳肖;李洋;李歡敏
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/14;C08F222/14;C08F212/14;C08F228/02;C08F220/58;C08J9/26;B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有親水性的丙烯酸酯類吸附樹脂的制備及在處理苯酚廢水中的應(yīng)用，屬于高分子材料多孔吸附樹脂的制備及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

吸附樹脂作為一種聚合物吸附劑從上個世紀(jì)60年代開發(fā)應(yīng)用以來在不同領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，由于其具有較好的吸附選擇性，使用壽命長，再生容易，在環(huán)境保護(hù)方面得到了廣泛的應(yīng)用。苯酚作為重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于染料、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和軍工等行業(yè)，同時在工業(yè)生產(chǎn)過程中也會產(chǎn)生大量的合苯酚有機(jī)污染物。當(dāng)前處理這些有機(jī)污染物最有效的方法是采用吸附樹脂進(jìn)行吸附，已經(jīng)商業(yè)化的丙烯酸酯類吸附樹脂利用自身較大的比表面積和疏水性，根據(jù)相似相容的原理，能夠較好地吸附有機(jī)環(huán)境中的合苯酚污染物。但苯酚不僅溶于有機(jī)溶劑，還能很好地溶于水環(huán)境中，在水中苯酚含量達(dá)到5-10mg/L時，會引起魚類大量死亡；此外，它可以通過皮膚、黏膜的接觸不經(jīng)肝臟解毒直接進(jìn)入血液循環(huán)，致使人體細(xì)胞造成損傷。由于現(xiàn)有的丙烯酸酯類多孔吸附樹脂的親水性較差，不能有效地與水溶液中的苯酚接觸，導(dǎo)致其吸附效果不理想。合有碳碳雙鍵的磺酸鈉鹽是一類水溶性較好的單體，在丙烯酸酯類吸附樹脂中引入這種類型的單體，能夠有效改善其親水性，增強(qiáng)與水環(huán)境中苯酚的有效接觸，提高對苯酚的處理效果。因此，本發(fā)明以丙烯酸酯和合碳碳雙鍵磺酸鈉鹽為單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，合成了具有一定親水性的吸附樹脂，應(yīng)用于苯酚廢水的處理，這種組成、結(jié)構(gòu)的聚合物吸附劑必定會豐富丙烯酸酯類吸附樹脂的種類，增加其應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了提高丙烯酸酯類吸附樹脂的親水性，增強(qiáng)其與水環(huán)境中苯酚的有效接觸，提高該類樹脂對苯酚的處理能力，本發(fā)明提出了具有親水性的丙烯酸酯類吸附樹脂的制備方法，并能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于苯酚廢水的處理。

技術(shù)方案

具有親水性的丙烯酸酯類吸附樹脂的制備及在處理苯酚廢水中的應(yīng)用，其特征在于：吸附樹脂制備的具體步驟如下：

a)制備反應(yīng)的水相：稱取氯化鈉和聚乙烯醇，量取蒸餾水，置于同一個燒杯中，充分?jǐn)嚢枞芙庑纬删鶆虻乃芤海玫椒磻?yīng)的水相。

b)制備反應(yīng)的油相：分別稱取磺酸鈉鹽、致孔劑和引發(fā)劑過氧化苯甲酰置于同一燒杯中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍玫?號溶液；分別量取丙烯酸酯單體和乙二醇二甲基丙烯酸酯置于另外的同一個燒杯中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍玫?號溶液；將2號溶液轉(zhuǎn)入滴液漏斗，再于30min內(nèi)緩慢滴加到1號溶液中，最后充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍玫椒磻?yīng)的油相。

c)油相加入水相進(jìn)行聚合反應(yīng)：先把制備得到的水相置于70℃水浴中的三口反應(yīng)瓶中，再加入制備得到的油相，調(diào)節(jié)攪拌速率，待油滴分散均勻且大小適中時升溫至75℃，恒溫攪拌回流反應(yīng)4-5h，得到珠狀懸浮物。

d)產(chǎn)物純化：將反應(yīng)體系降至室溫，濾出樹脂珠體，用蒸餾水和無水乙醇反復(fù)洗滌樹脂2-3次，除去樹脂中的雜質(zhì)和殘留的致孔劑，然后將其置于真空干燥箱中恒溫干燥6-8h，得到吸附樹脂。

具有親水性的丙烯酸酯類吸附樹脂的制備及在處理苯酚廢水中的應(yīng)用，其特征在于：所述的丙烯酸酯單體是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯的一種或幾種的混合。

具有親水性的丙烯酸酯類吸附樹脂的制備及在處理苯酚廢水中的應(yīng)用，其特征在于：所述的磺酸鈉鹽是對苯乙烯磺酸鈉、乙烯基磺酸鈉、丙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉的一種或幾種的混合。

具有親水性的丙烯酸酯類吸附樹脂的制備及在處理苯酚廢水中的應(yīng)用，其特征在于：所述的致孔劑是甲苯、正庚烷、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮、液體石蠟、環(huán)己烷和辛醇的一種或幾種的混合。

具有親水性的丙烯酸酯類吸附樹脂的制備及在處理苯酚廢水中的應(yīng)用，其特征在于：丙烯酸酯與磺酸鈉鹽兩種單體的碳碳雙鍵摩爾比控制在4∶1-8∶1范圍之內(nèi)，油水體積比控制為1∶5，氯化鈉占蒸餾水質(zhì)量的5％，聚乙烯醇、乙二醇二甲基丙烯酸酯、致孔劑和過氧化苯甲酰分別占反應(yīng)物總質(zhì)量的3-5wt.％、4-6wt.％、40-60wt.％和2wt.％。

具有親水性的丙烯酸酯類吸附樹脂的制備及在處理苯酚廢水中的應(yīng)用，其特征在于：測定吸附平衡時間和吸附量，步驟如下：

a)將苯酚用蒸餾水溶解配制成濃度為1000-4000mg/L的水溶液；