[發明專利]離子交換樹脂化學接枝蒽醌制備氧化還原介體載體的方法

有效

• 申請號: 201510301250.3
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN104841497B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 唐二軍;劉嬌嬌;郭建博
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種離子交換樹脂化學接枝蒽醌化合物制備氧化還原介體載體的方法，其特征在于包括以下步驟 ：

第一步 ：離子交換樹脂的吡啶鹽酰氯化改性

（1）反應物的組成和質量配比

組成質量配比

離子交換樹脂100.0

吡啶100.0-150.0

無水乙醇150.0-300.0

二氯亞砜30.0-80.0

（2）離子交換樹脂的吡啶鹽酰氯化改性方法

將離子交換樹脂加入到無水乙醇中浸泡2h，之后加入吡啶，在室溫下攪拌8h，濾出樹脂，用乙醇洗滌3次，然后在60℃下減壓干燥，制得的磺酸吡啶鹽離子交換樹脂，再加入二氯亞砜，升溫至80℃，保溫回流攪拌4-6h，反應結束后冷卻，濾出樹脂，用無水乙醇洗滌3次，真空干燥6h，即得吡啶鹽酰氯化離子交換樹脂；

其反應過程如式 （1）所示：

（1）離子交換樹脂的吡啶鹽酰氯化改性反應過程

所述第一步中，所采用的離子交換樹脂為用于水處理的磺酸型（-SO₃H）離子交換樹脂粒子，其型號為 D001、001*7、001*7FC、001*7MB 中的一種；

第二步 ：吡啶鹽酰氯化離子交換樹脂接枝氨基蒽醌的反應

（1）反應物的組成和質量配比

組成質量配比

吡啶鹽酰氯化離子交換樹脂100.0

氨基蒽醌20.0-40.0

反應介質150.0-250.0

縛酸劑10.0-20.0

（2）吡啶鹽酰氯化離子交換樹脂接枝氨基蒽醌的反應方法

將氨基蒽醌溶解于反應介質，然后加入四口瓶中，再加入吡啶鹽酰氯化離子交換樹脂，水浴加熱至80℃，在此溫度下恒溫攪拌4-5小時，在反應過程中滴加縛酸劑水溶液，調節體系的pH在10-12，反應結束后冷卻，濾出的樹脂粒子用 DMF洗滌3次，除去樹脂粒子表面物理吸附的蒽醌，再用無水乙醇洗滌樹脂 3 次，真空干燥得到離子交換樹脂接枝氨基蒽醌的載體；

反應分兩步進行，第一步用吡啶鹽酰氯化法將離子交換樹脂先進行酰氯化，將離子交換樹脂在無水乙醇浸泡，使其充分溶脹，后加入吡啶，進行攪拌反應，使離子交換樹脂生成為吡啶鹽樹脂，再與二氯亞砜反應，生成吡啶鹽酰氯化離子交換樹脂；第二步將吡啶鹽酰氯化的離子交換樹脂與氨基蒽醌進行反應，冷卻洗滌產物，制備得到離子交換樹脂接枝蒽醌載體粒子；

所述第二步中，氨基蒽醌為1-氨基蒽醌、1-氨基-5-氯蒽醌、2-氨基蒽醌、1-氨基-2-甲基蒽醌中的一種；

所述第二步中，反應介質的選擇是基于能夠溶解氨基蒽醌，其為N, N-二甲基甲酰胺（DMF）、甲苯中的一種或兩者的混合液 ；

所述第二步中，縛酸劑的作用是為了中和反應過程中產生的HCl，從而增加反應速率與反應程度，該縛酸劑為KOH、NaOH、NaHCO₃中的一種，使用時先將縛酸劑配制成10～20% 的水溶液。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所制備的離子交換樹脂接枝蒽醌化合物載體蒽醌接枝率高，固定牢固，處理廢水時加速性能和重復使用性能好，克服了其它方法制備蒽醌載體所存在的機械強度弱、容易脫落，重復使用性差等不足，在含氮污水處理領域具有良好的應用前景。