[發明專利]一種固化單寧吸附樹脂及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201710048304.9
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106732433B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 彭志遠;周鵬;瞿敏;歐斯倩;龍飛
• 申請（專利權）人: 吉首大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C08G8/32;C02F101/20
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀

本發明公開了一種固化單寧吸附樹脂及其制備方法和用途，該方法包括單寧基酚醛預聚體的合成，以植物單寧為原料，多聚甲醛為交聯劑，通過酚醛縮合反應得到單寧基酚醛預聚體，再以氯乙酸為改性劑，將羧酸基團引入到通單寧基酚醛預聚體分子結構上得到羧基改性的單寧基酚醛預聚體，再進一步聚合制備固化單寧吸附樹脂。在單寧基酚醛樹脂網絡中引入了羧酸基團，通過羧基與單寧基酚醛樹脂中的酚羥基之間的協同作用，改善其吸附性能。本發明提供了一種新的固化單寧吸附樹脂的制備方法，具有操作簡單、成本低的特點，得到的固化單寧吸附樹脂對金屬離子具有較強的吸附能力，吸附容量大、吸附速率快的特點，可用于工業廢水處理。

技術領域

本發明涉及一種固化單寧吸附樹脂及其制備方法和用途，具體指以單寧、多聚甲醛為原料合成單寧基酚醛預聚體，以氯乙酸對單寧基酚醛預聚體進行改性，再進一步交聯合成固化單寧吸附樹脂的方法。

背景技術

近年來，隨著現代化工業的發展，工業排出的廢水中含有大量重金屬及有污染物，雖然其含量很低，但已成為威脅人類發展的重大環境問題之一。目前，去除重金屬離子的方法主要有沉淀法、反滲透法、電解法、吸附法和絮凝法等。吸附法在水污染處理領域發揮著其他技術無可取代的重要作用。但傳統的合成樹脂由于很難生物降解，使用廢棄后往往對環境造成污染。天然高分子化合物如纖維素、淀粉、殼聚糖等具有多種功能基團，可以通過化學、物理方法改性制備出各種功能材料。

植物單寧是自然界中十分豐富的天然有機資源，單寧因苯環上富有多個能與重金屬離子發生螯合和絡合作用的鄰位羥基。天然單寧具有一定的水溶性，單寧直接作為吸附劑使用受到了限制。將單寧固化即以單寧為原料合成一類不溶性的樹脂類物質，降低了單寧的水溶性，在很大程度上保持其分子中大部分活性基團，在生化、食品、醫藥、環保、采礦、化工等很多行業有著廣泛的應用前景。但是，目前制備的固化單寧吸附樹脂主要依賴單一的酚羥基對金屬離子的螯合性能進行吸附，在設計合成固化單寧吸附樹脂時，在單寧基吸附樹脂網絡中引入功能基團，合理利用多種功能基團的協同效應能有效提高吸附樹脂的吸附性能。在制備固化單寧吸附樹脂過程中，首先以單寧、多聚甲醛為原料合成單寧基酚醛預聚體，再用氯乙酸對單寧酚醛預聚體進行改性，最后，單寧酚醛預聚體進一步交聯縮聚合成固化單寧吸附樹脂。將羧酸基團引入單寧分子上，通過羧基與單寧分子上的酚羥基之間的協同作用，提高單寧吸附樹脂的吸附容量和吸附速率。

發明內容

為推動科技進步，使改性單寧樹脂的制備方法有更多選擇，本發明人經過大量試驗，發明出一種固化單寧吸附樹脂及其制備方法和用途，運用該方法制備固化單寧吸附樹脂，操作簡單、成本低的特點，得到的單寧基吸附樹脂吸附容量大、吸附速率快、可再生，對金屬離子具有較強的吸附能力，可用于工業廢水處理。

為實現上述技術效果，本發明的技術方案如下：

一種固化單寧吸附樹脂的制備方法，其特征在于，包含如下步驟：

步驟一、單寧酚醛預聚體的合成：單寧分子通過多聚甲醛形成單寧酚醛預聚體；

步驟二、單寧酚醛預聚體的改性：在單寧酚醛預聚體上接枝羧酸基團；

步驟三、固化單寧吸附樹脂的合成。

2.如權利要求1所述的固化單寧吸附樹脂的制備方法，其特征在于，所述步驟一的步驟如下：將單寧溶解在5％的氫氧化鈉溶液中配制質量濃度為10％—30％的單寧溶液，在單寧溶液中加入基于單寧質量1％—5％的多聚甲醛，置于40℃—80℃的水浴中，磁力攪拌下反應2h—3h，制備單寧酚醛預聚體溶液。

進一步的改進，所述步驟二的步驟如下：將基于單寧質量50％—200％的氯乙酸鈉溶于水中配制10％—40％質量濃度的氯乙酸鈉溶液；然后，將步驟一中的單寧酚醛預聚體溶液與氯乙酸鈉溶液混合，置于40℃—100℃的水浴中,磁力攪拌下反應3h—8h，生成改性的單寧酚醛預聚體溶液。