[發明專利]一種改性聚苯胺吸附劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011187522.9
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN114425310A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 王曄;董均明
• 申請（專利權）人: 伊斯拓通用設備江蘇有限公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

本發明涉及一種改性聚苯胺吸附劑及其制備方法和應用，該吸附劑為三氨基苯和苯胺的共聚物，其中三氨基苯和苯胺的摩爾比為0.05:1～0.8:1。將三氨基苯和苯胺加入稀硫酸溶液中攪拌溶解，并保持攪拌，溫度0?50℃；隨后將過硫酸銨水溶液滴加至上述溶液中，滴加速度10至50ml/h，攪拌反應8?48小時；隨后對產物進行洗滌，得到顆粒狀富氮聚苯胺材料，用于處理含重金屬的污水。與現有技術相比，本發明具有吸附量大、制備簡單等優點。

技術領域

本發明屬于污染治理領域，尤其是涉及一種改性聚苯胺吸附劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著工業化進程的進行，人們對環境保護及生命健康的關注越來越高，經濟和工業的快速發展也帶來了對生態環境的破壞，環境污染已經成為制約社會發展的重要因素。水資源是人來賴以生存發展的最重要的資源，但是目前我國水環境問題比較突出，廢水排放標準日益嚴格，工業企業水處理成本居高不下。水體的重金屬污染帶來巨大的經濟損失和生態危害，重金屬離子對水生生物、人體均造成嚴重的危害，鉛在自然界中主要以化合物形式存在，被人體攝入之后會損害神經系統、消化系統及腎臟。開發經濟高效的鉛離子去除方法是亟待解決的迫切問題。

現有技術中，處理廢水中的重金屬離子多采用吸附法，該方法具有操作簡單、適應范圍廣等優點。吸附劑是決定吸附效率和成本的關鍵因素，目前工業上應用最多的吸附劑是活性炭，通過對活性炭進行改性以提高對重金屬的吸附能力。如“一種污水處理吸附劑及其制備和使用方法”(CN 109289780 A)專利技術，將改性玉米芯、改性柚子皮和活性炭混合，增加吸附劑表面孔隙的方法提高對重金屬的吸附能力。“一種可重復利用的污水處理吸附劑”(CN 105771931 A)專利技術，通過酸浸、堿浸處理得到改性活性炭，再配合鹽酸改性海泡石、膨脹蛭石、空心磚顆粒和玻璃微珠混合均勻，得到一種包括大孔吸附樹脂和無機吸附成分的可重復利用的污水處理吸附劑。“一種同步去除污水中重金屬和有機物的改性活性炭的制備方法”(CN 108479698 A)專利技術，通過對活性炭進行預處理，再用高錳酸鉀和雙氧水浸泡，醋酸和醋酸鈉浸漬，烘干后于500～600℃和氮氣氣氛中焙燒，再于十二烷基硫酸鈉溶液中浸漬，烘干后進行焙燒并用水蒸氣深度活化，制得具有重金屬吸附能力的活性炭。但上述粉末狀吸附劑分散在液體中難分離，不易回收，易造成二次污染。

為解決這一難題，人們將磁性納米材料與碳基材料復合形成磁性復合吸附劑。磁性納米材料的優點是通過施加外加磁場即可回收再利用，經濟高效。如“一種通用磁性吸附劑的制備方法與應用”(CN 108393073 A)專利技術，采用溶劑熱法經170～250℃合成碳與磁性尖晶石型鐵氧體MFe₂O₄雜化的納米復合材料MFe₂O₄/C磁性吸附劑。該方法雖然解決了固液分離問題，但需要特別方法制備磁性材料，工藝復雜、成本高和工業化生產困難。

專利申請CN111715195A公開了一種銅渣聚苯胺磁性復合吸附劑及其制備方法。采用原位聚合法制備的銅渣聚苯胺磁性復合吸附劑為具有核殼結構的銅渣聚苯胺復合材料，外殼是由纖維棒狀聚苯胺堆疊構成，具有豐富的孔隙結構，比表面積大；同時表面有豐富的氨基、亞胺基官能團，對重金屬離子具有靜電吸附、還原吸附以及螯合反應三重吸附作用，吸附能力強，吸附效率高。該類吸附劑都將聚苯胺負載在其他物質上，通過提高聚苯胺的比表面積的方式來提高其吸附能力和吸附效率，但是效果不佳。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種吸附量大、吸附效率高的改性聚苯胺吸附劑及其制備方法和應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種改性聚苯胺吸附劑，該吸附劑為通過三氨基苯和苯胺的共聚制備的改性聚苯胺，聚合物中，氮原子與苯基的摩爾比大于1且小于2.3；三氨基苯和苯胺的摩爾比為0.05:1～0.8:1。