[發明專利]一種含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯吸附樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 202110089197.0
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112898481B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 劉紹剛;劉雪虎;刁開盛;羅虎;張丹丹;劉蘇妮;譚學才
• 申請（專利權）人: 廣西民族大學
• 主分類號: C08F220/34
• 分類號: C08F220/34;C08F222/14;C08J9/28;B01J20/26;B01J20/30;C08L33/14;C08L35/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 程潔

本發明公開一種含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯吸附樹脂及其制備方法。本發明采用三官能團交聯劑（三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）與功能單體（甲基丙烯酸二甲氨乙酯）為原料，通過自由基懸浮聚合制得三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯叔胺樹脂，對其叔胺基團?N(CH3)2用鹽酸浸泡改性后，即得含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯樹脂，可用于水中有毒含氧酸陰離子（高氯酸根、溴酸根、亞砷酸根和砷酸根）的吸附去除。本發明開發的新型吸附樹脂具有綠色環保、經濟高效及適應性廣等特點，用于解決飲用水的安全問題，從而實現安全、環保及清潔的飲用水生產。

技術領域

本發明屬于飲用水源地的凈化和污染物治理技術領域，具體涉及一種含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯吸附樹脂及其制備方法。

背景技術

目前，飲用水的安全問題，尤其是微污染物對人體健康的影響已經成為環境領域的研究熱點之一。與有機污染物不同，有毒含氧酸陰離子流動性強，不容易去除。因此，從水中去除有毒含氧酸陰離子，例如高氯酸根、溴酸根、亞砷酸根與砷酸根等，對保護人類和環境至關重要。

其中，高氯酸鹽(Perchlorate，ClO₄^-)是一種新型無機污染物。由于其高穩定性、高水溶性和強氧化性常作為安全的氧化劑，進而被廣泛應用于軍工制造和工業生產中，近期研究發現煙花燃放和消毒劑使用也會對水體產生人為污染。ClO₄^-的電荷和離子半徑與碘離子非常接近，可以與碘離子競爭，直接進入人體的甲狀腺，阻礙人體對碘的吸收，從而間接造成甲狀腺激素T3和T4合成量的減少，干擾甲狀腺正常功能、代謝和發育，嚴重時對骨髓、肌肉組織產生病變影響，誘發甲狀腺癌。溴酸根(Bromate，BrO₃^-)在國際癌癥研究機構被定為2B級的潛在致癌物，在高劑量時還具有遺傳毒性。亞砷酸根(Arsenite，AsO₃^3-)和砷酸根(Arsenate，AsO₄^3-)是眾所周知的高毒性含氧酸陰離子，能引起肺和皮膚的癌變、許多心血管和神經障礙，以及腎臟和肝臟的機能障礙失調，嚴重危害人類的健康。

隨著人們對環境的認識不斷加深，如何去除有毒含氧酸陰離子是近年來的研究重點和難點之一，引起國內外學者的廣泛關注。隨著水資源環境污染的日益加重，樹脂吸附作為一種高效的處理技術，因具備操作簡單、吸附選擇性高與再生性能好等優勢而受到廣泛關注，因此開發綠色環保、經濟高效、適用性廣、能用于吸附水中有毒含氧酸陰離子的新型樹脂顯得尤為重要。

發明內容

本發明提供一種含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯吸附樹脂及其制備方法，以三官能團交聯劑(三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)與功能單體(甲基丙烯酸二甲氨乙酯)為原料，通過自由基懸浮聚合制得三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯叔胺樹脂，對其叔胺基團-N(CH₃)₂用鹽酸浸泡改性后，即得含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯樹脂。該含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯吸附樹脂具有機械穩定性好、無有毒物質殘留等優點，可用于水中有毒含氧酸陰離子(高氯酸根、溴酸根、亞砷酸根和砷酸根)的吸附去除。

本發明的技術方案如下：

一種含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯吸附樹脂，該含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯吸附樹脂的化學名稱為：聚三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸二甲氨乙酯鹽酸鹽大孔吸附樹脂，其結構式如下：

其中R為：

作為技術方案的優選，所述含叔胺鹽酸鹽功能基團的大孔交聯吸附樹脂具有立體網狀結構，外觀為微黃色球狀顆粒，比表面積大于7.5m²/g，平均孔徑大于15nm，在無水乙醇、汽油、環己烷、甲苯、丙酮和乙酸等有機溶劑中均不溶解。