[發明專利]一種高分子聚苯胺多孔填料類水處理吸附劑的制備方法

在審

• 申請號: 202011225820.2
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112387257A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 王寧;魏宇希;劉永紅;王毅博;郭億瑞
• 申請（專利權）人: 西安工程大學;紹興市柯橋區西紡紡織產業創新研究院
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種高分子聚苯胺多孔填料類水處理吸附劑的制備方法，具體包括如下步驟：步驟1，配制混酸溶液；步驟2，稱取多孔填料，加入到步驟1所得混酸溶液中，攪拌混合，得混酸填料分散液；步驟3，量取苯胺單體，加入到步驟2所得混酸填料分散液中，攪拌均勻，得混合分散液；步驟4，稱量氧化劑，制備氧化劑?鹽酸溶液；步驟5，將步驟4制得的氧化劑?鹽酸溶液加入到步驟3所得的混合分散液中，攪拌均勻，得混合溶液，然后對混合溶液進行抽濾、洗滌、干燥，即得。本發明制備的吸附劑解決了高分子材料作為吸附劑難以工藝回收的問題。

技術領域

本發明屬于吸附法水處理技術領域，涉及一種高分子聚苯胺多孔填料類水處理吸附劑的制備方法。

背景技術

隨著經濟的迅猛發展，各制造業的排水量激增，工業廢水的不達標排放嚴重危害人類與地球環境；我國對水中各污染物的排放限值不斷降低，各企業在廢水處理方面面臨著嚴峻的挑戰。吸附法作為水處理的工藝之一，由于操作簡單、成本低而被廣泛應用。常用的污水處理吸附劑主要有活性炭類、金屬氧化物類，高分子聚合物類、石墨烯類和吸附樹脂等。由于活性炭脫附不易，造成其再生重復利用較難。石墨烯類吸附劑目前制備成本高，僅處在研究階段。高分子聚合物吸附劑一般具有活性位點豐富、循環再生能力強、物理化學性質較穩定等特點，是吸附劑的優良材料。其中，聚苯胺價格便宜，易于合成，物理化學穩定，安全無毒，且具有獨特的可逆摻雜-脫摻雜特性，已經被廣泛應用于許多領域，并已被證明有較好的吸附性能和脫附再生性能。然而，作為水處理吸附劑，聚苯胺被證明難以從吸附液中分離，造成工程應用中的工藝難以操作，且高分子聚合物吸附劑顆粒的流失也不可避免。如何固定或者顆粒化這一高效吸附劑成為突破吸附在工程應用中的瓶頸問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種高分子聚苯胺多孔填料類水處理吸附劑的制備方法，該方法制備的吸附劑解決了高分子材料作為吸附劑難以工藝回收的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種高分子聚苯胺多孔填料類水處理吸附劑的制備方法，具體包括如下步驟：

步驟1，配制混酸溶液；

步驟2，稱取多孔填料，加入到步驟1所得混酸溶液中，攪拌混合，得混酸填料分散液；

步驟3，量取苯胺單體，加入到步驟2所得混酸填料分散液中，攪拌均勻，得混合分散液；

步驟4，稱量氧化劑，制備氧化劑-鹽酸溶液；

步驟5，將步驟4制得的氧化劑-鹽酸溶液加入到步驟3所得的混合分散液中，攪拌均勻，得混合溶液，然后對混合溶液進行抽濾、洗滌、干燥，即得。

本發明的特點還在于，

步驟1中混酸溶液為鹽酸與乙醛酸的混合液，鹽酸的用量為1～4mol/L。

步驟2中多孔填料為聚乙烯醇或聚氨酯脲基多孔填料。

步驟2中多孔填料與混酸溶液的體積比為1:3～5。

步驟3中，苯胺單體的加入量采用如下公式(1)進行計算：

[(V×S)/(0.262×6.02×10³)]:M_An＝1:5～10 (1)；

其中，苯胺分子單體尺寸按照0.492nm×0.532nm計，V為步驟2中填料總體積，S為填料比表面積，M_An為苯胺單體的摩爾質量。

步驟4中氧化劑為硫酸銨或氯化鐵中的一種，氧化劑-鹽酸溶液的配制過程為：將氧化劑溶于5～20mL的0.1mol/L的鹽酸溶液中攪拌即得。

步驟4中氧化劑與苯胺單體的摩爾比為1～3:1。

步驟4中氧化劑的加入方式為：連續滴加，滴加的速度為0.02mL/min～0.5mL/min。