[發明專利]一種吸附回收工業廢水中酚類化合物的方法及吸附材料的制備方法

有效

• 申請號: 201510343871.8
• 申請日: 2015-06-21
• 公開（公告）號: CN104927063B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 紀紅兵;黃小楠;楊祖金
• 申請（專利權）人: 中山大學惠州研究院
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08B37/16;C08F212/08;C08F212/14;C08F212/36;C02F1/28;B01J20/26;B01J20/30;C02F101/34;C02F103/36
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所44229
• 代理人: 姜若天

技術領域

本發明屬于廢水后處理技術領域，具體地說，涉及一種吸附回收工業廢水中酚類化合物的方法及吸附材料的制備方法。

背景技術

隨著我國工業化的迅速發展，給人類社會帶來巨大財富，但是工業排放的廢水卻給人類賴以生存的環境造成了嚴重的污染和極大的傷害。而工業廢水中酚類廢水對人體及其他生物的危害極大：酚進入人體后，會引起蛋白質變性和凝固，若長期飲用含酚的水會引起頭暈、貧血及神經系統病癥；酚類廢水進入江河湖海會影響水生生物的生長和繁殖；若用含酚過量的水質進行灌溉也會對農作物產生極大的傷害。同時，酚也是公認的致癌物質，目前它已被美國國家環保局列入129種優先控制的污染物黑名單。我國含酚廢水主要來源于焦化廠、石化廠、樹脂廠、化工廠、塑料廠等，其中化工廠中以苯酚為原料生產水楊酸過程中會不可避免產生大量苯酚和水楊酸等酚類物質，而這些物質若能回收重新利用將會實現工廠企業的社會效益、經濟效益和環境效益的統一。

基于以上原因，對這類酚類化合物的回收成了當前研究的熱點。中國專利（公布號CN 101306861 A 2008）公開了一種先利用三氯化鐵與水中酚類物質絡合，然后用過氧化氫氧化酚鐵絡合物的方法，進行酚類廢水的處理，該法處理快速，無二次污染，但此法并不能回收酚類以達到經濟與環保的統一，且不能重復利用。中國專利（公布號CN 101209957A 2008）報道了一種利用酰胺類離子液作為萃取劑，從廢水中萃取出酚類化合物，此法改善了萃取效果，萃取后易于循環利用等優點，但是離子液體的價格昂貴，并且對環境有未知毒性，很難實現大規模工業應用。最近，中國專利（公布號CN 103864197A 2014 ）公布了一種利用有光催化等特定裝置的反應池對酚類廢水進行降解，此法增強了廢水中有害有毒物質以及有機物的降解效率，提高了廢水的處理效果，但是此法需要特定的裝置，占地面積大，且不能回收酚類等缺點。

基于主客體之間的弱相互作用及相互作用力的協同可以適當提高對客體的吸附以進行吸附回收廢水中有害成分的研究在近幾年備受關注，這類材料對特定的有機物質具有明顯的吸附效果，但是，在此基礎上，開發出專門針對水中酚類化合物的吸附回收方法及吸附材料的制備卻沒有相應的報道。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，提供一種吸附回收工業廢水中酚類化合物的方法及吸附材料的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明在聚氯甲基苯乙烯聚合物骨架含有苯環基團的基礎上，固載有疏水空腔和親水表面的β-環糊精，結合酚類物質的酚羥基親水和苯環疏水性質，合成了對酚類化合物有選擇性吸附的高分子聚合物即固載β-環糊精的聚氯甲基苯乙烯聚合物。

一種吸附材料的制備方法，包括如下步驟：

（1）將苯乙烯或其他含有苯環的烯烴類和對氯甲基苯乙烯按質量比1:1~3:1比例混合的單體做為聚合單體，將分散劑溶解在水中，在室溫下，加入交聯劑、聚合單體、引發劑，在30~80℃進行反應；反應完畢后即得到聚合物，經熱水洗滌數次后，將得到的產物進行干燥，得到聚苯乙烯-氯甲基苯乙烯；各物質的重量份數比為：單體10~20份，交聯劑：1~2份，分散劑：0.1~1份，引發劑：0.1~2份，水：50~400份；

（2）將β-環糊精與N,N-二甲基甲酰胺按1:1~1:3比例混合，使β-環糊精溶解，在30~90℃溫度下，加入上步制得的聚苯乙烯-氯甲基苯乙烯進行反應；加入的聚苯乙烯-氯甲基苯乙烯與β-環糊精比例為1:1~3:1；反應完畢后即得到所需聚合物，經熱水洗滌數次后，將得到的產物進行干燥，得到高分子聚合物。

在上述制備方法中，所述含有苯環的烯烴類為苯乙烯、甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、氟苯乙烯或對氯甲基苯乙烯。本發明采用常見低廉的苯乙烯，與對氯甲基苯乙烯進行懸浮聚合，首先合成有高反應活性的芐基氯的聚氯甲基苯乙烯聚合物。

所述的制備方法中，所述的分散劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、明膠、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素或甲基纖維素。

所述的制備方法中，所述的引發劑為過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈中的一種或兩種的混合物。

所述的制備方法中，所述的交聯劑為二乙烯基苯、二異氰酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥丙酯。

利用上述的吸附材料來吸附回收工業廢水中的酚類化合物的方法，包括如下步驟：

（1）將吸附材料加入到含有酚類化合物的工業廢水中，室溫下振蕩或攪拌，過濾分離，廢水中酚類化合物被吸附在吸附材料中。