CN102188956A - 具有磺酸基的重金属吸附共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用 - Google Patents
具有磺酸基的重金属吸附共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102188956A CN102188956A CN2011100926069A CN201110092606A CN102188956A CN 102188956 A CN102188956 A CN 102188956A CN 2011100926069 A CN2011100926069 A CN 2011100926069A CN 201110092606 A CN201110092606 A CN 201110092606A CN 102188956 A CN102188956 A CN 102188956A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copolymer
- heavy metal
- preparation
- sulfonic acid
- acrylamido
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 49
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title abstract description 17
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 title abstract 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 23
- ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N n-ethenylformamide Chemical compound C=CNC=O ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 21
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229920000536 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Polymers 0.000 claims description 19
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 3
- IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 5'-adenylyl sulfate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OS(O)(=O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O IRLPACMLTUPBCL-KQYNXXCUSA-N 0.000 abstract description 20
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 15
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 4
- DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 1-(2-methyl-5-propan-2-ylcyclohex-2-en-1-yl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1CC(C(C)C)CC=C1C DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 abstract 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 18
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 10
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 9
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical class OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 238000010558 suspension polymerization method Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011953 bioanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000002389 environmental scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001002 functional polymer Polymers 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明涉及具有磺酸基的重金属吸附共聚物及其制备方法和应用，制备方法简单、易于操作，所述共聚物用于水处理时，可有效吸附Cr3+、Cd2+、Cu2+和Pb2+离子。所述具有磺酸基的重金属吸附共聚物的制备方法为：由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(以下简称AMPS)和N-乙烯基甲酰胺(以下简称NVF)经高能射线辐照聚合得到，其中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与N-乙烯基甲酰胺的摩尔比为1∶1～1∶9，所述辐照聚合的辐射剂量为1×103～1×106Gy，聚合温度为-63℃～-95℃。本发明提供的共聚物具有较好的孔结构，可有效吸附、螯合重金属离子；并且具有一定的机械强度，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有磺酸基的重金属吸附共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用。
背景技术
重金属污染是指由重金属或其化合物造成的污染，主要为水污染。大多数工业生产，如电镀、冶金金属加工、采矿、机械制造等，都会产生大量含重金属和重金属离子的工业废水，而且工业废水和饮用水中的重金属离子不易被生物降解，会在生物体内富集，而人类又是生物体的最终消费者，因此重金属在人体内的富集程度更高，对人的危害更大。此外，重金属和重金属离子对水栖生物、植物和环境等都具有极大的危害。故此，防治重金属污染已经被国家列为“十二五”污染防治工作的重点。镉、铬、铜、铅是严重污染环境的重金属，其中镉造成的污染普遍存在，且难以消除，给环境和人体健康造成严重的危害。因此，开展重金属污染物的处理研究具有着重要的现实意义。
重金属废水处理技术主要包括化学法(化学沉淀、氧化还原、铁氧体法等)、生物法、蒸发浓缩、电解法、离子交换法、吸附法、膜分离法等。其中化学沉淀法因投资省、运行成本低等原因应用最为广泛，但重金属污染物的处理深度偏低，出水水质受原废水水质波动、pH控制、沉淀时间、搅拌条件等因素影响波动性较大，易出现超标现象；蒸发浓缩、电解法等深度处理技术虽在处理效果上有较好表现，但在设备投资及处理成本上仍然偏高，难以实现大规模推广应用；混凝、生物处理、氧化还原等往往达不到重金属废水排放标准；反渗透、超滤、纳滤等膜分离技术总体处理效果较好，但对运行条件要求较高，出水和回用率不稳定，投资与操作成本偏高。而吸附法因其成本低廉、方法简便易行受到环境界研究人员的重视。目前，常用的吸附剂主要有活性炭、沸石、离子树脂和螯合树脂等，而采用共聚法制备吸附剂的研究相对较少。
现有研究表明，氨基、磺酸基等基团由于引入了电子云密度较高的氮、硫原子，易与金属离子发生配位络合，因此对重金属离子具有良好的吸附性能。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)由于具有磺酸基具有成为吸附重金属离子共聚物的价值。专利申请号为200710009066公布了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法，专利申请号为02103930公布了在紫外光作用下，通过与AM/AMPS共聚物发生光化学反应，使之转化为具有反应活性的材料的方法。专利申请号为200810143887公开了一种聚丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法。另外，张保良等人(山东大学学报(工学版)，2011年，Poly(AM/AMPS)反相乳液的Hofmann降解及其在脱除Cu2+方面的应用)报道了通过化学方法制备两性聚合物-聚(丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/乙烯胺)及对Cu2+的吸附，谢建军等人(功能高分子学报，2008年，丙烯酸系高吸水树脂反相悬浮聚合法制备及其吸附性)报道了采用反相悬浮聚合法制备聚(丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)及对Cu2+，Cr3+的吸附性能。
但上述方法大多数为化学聚合法，其制备过程往往需要添加引发剂、交联剂，从而导致制备的高分子聚合物纯度下降。
发明内容
本发明提供一种具有磺酸基的重金属吸附共聚物的制备方法，简单、易于操作，所述共聚物用于水处理时，可有效吸附Cr3+、Cd2+、Cu2+和Pb2+离子。
本发明还提供上述制备方法得到的具有磺酸基的重金属吸附共聚物，及所述共聚物在水处理中的应用。
所述具有磺酸基的重金属吸附共聚物的制备方法为：由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(以下简称AMPS)和N-乙烯基甲酰胺(以下简称NVF)经高能射线辐照聚合得到，其中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与N-乙烯基甲酰胺的摩尔比为1∶1～1∶9，所述辐照聚合的辐射剂量为1×103～1×106Gy，聚合温度为-63℃～-95℃。
优选所述辐照聚合为γ射线或电子束(电子束由加速器产生，能量一般在MeV以上)辐照聚合，所述γ射线优选为60Co-γ射线或137Cs-γ射线。
作为优选方案，所述辐照聚合是由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基甲酰胺的水溶液在保护气体气氛下进行，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基甲酰胺的均匀混合物与水的体积比为1∶6～3∶8。所述均匀混合物是指将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基甲酰胺混合均匀并充分溶解后所得的溶液。所述保护气体为对聚合无影响的气体，以排除空气中氧气，保护气体优选为氮气、氦气、氩气等惰性气体，最优选为氮气。聚合温度优选为-63℃～-95℃。
作为优选方案，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基甲酰胺的水溶液是将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基甲酰胺和水混合后，经超声波处理5-15min得到。所用水优选蒸馏水或去离子水，更优选去离子水。
所述制备方法得到的具有磺酸基的重金属吸附共聚物。
所述具有磺酸基的重金属吸附共聚物在水处理中除去Cr3+、Cd2+、Cu2+或Pb2+中至少一种金属离子的应用。
本发明的有益效果是：提供的共聚物具有较好的孔结构，含有多种可以吸附重金属的功能基团，特别是磺酸基，对Cr3+、Cd2+、Cu2+和Pb2+离子的吸附容量高，可有效吸附、螯合重金属离子；并且具有一定的机械强度，使用寿命长。本发明采用辐射技术制备共聚物，无需添加引发剂、交联剂，未引入其他杂质，保证了聚合物的纯净，且制备方法简单，易于操作，同时制备费用相对较低。
附图说明
图1为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与N-乙烯基甲酰胺共聚物SEM图。
具体实施方式
按以下步骤制备共聚物：
(1)称取一定量的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(简称AMPS)，加入去离子水中，充分溶解混合均匀；接着加入一定量的N-乙烯基甲酰胺(简称NVF)，混合均匀，补加适量去离子水，超声波处理15min，得到单体混合溶液。
(2)向单体混合溶液中充入氮气，除去氧气。
(3)在-63℃～-95℃温度下，采用60Co-γ高能射线、137Cs-γ高能射线或高能电子束辐照，辐射剂量为1×103～1×106Gy，制得共聚物。
(4)解冻，将共聚物切成0.5cm×0.5cm×0.5cm的小块放在三角瓶中多次洗涤后，在40℃温度下烘干得到共聚物干燥产物。
共聚物对重金属离子吸附容量的测定：
首先，称取4份共聚物干燥产物，每份重0.1g，分别置于100ml三角瓶中；然后分别加入50ml浓度为1g/L的Cr3+、Cd2+、Cu2+、Pb2+的单一溶液，将三角瓶置于恒温振荡器中在25℃下进行恒温吸附。
分别测定每个重金属离子溶液吸附前和吸附48h后的浓度，测量方法为稀释后使用原子吸收法。通过吸附前后离子的浓度差，计算出该共聚物对各个离子的吸附容量。
下面结合具体实施例进一步说明。
实施例1
单体溶液配比：AMPS与NVF的摩尔比为1∶4，水与AMPS和NVF总体积的比为7∶3；
辐射聚合工艺：可以直接通过加入制冷剂的方式，例如控制在-78℃温度下，采用60Co-γ高能射线，控制辐射剂量范围在1×104Gy。
采用扫描电镜对产物进行分析，如图1所示，从图中可以看出，该产物具有较好的孔结构，在250～500转/分条件下可连续搅拌2月以上不被破坏。采用电子直线加速器产生的电子束(MeV)辐射可以得到同样的结果。
以下实施例2-8均具有和实施例1所得水凝胶类似的孔结构，并均可在同样条件下连续搅拌2月以上不被破坏。
实施例2
单体溶液配比：AMPS与NVF的摩尔比为2∶3，水与AMPS和NVF总体积的比为7∶2；
辐射聚合工艺：在-78℃温度下，采用137Cs-γ高能射线，控制辐射剂量范围在1×105Gy。
共聚物干燥产物对Cr3+、Cd2+、Cu2+、Pb2+四种金属离子的吸附容量分别为：198mg/g、156mg/g、135mg/g、210mg/g。
实施例3
单体溶液配比：AMPS与NVF的摩尔比为1∶9，水与AMPS和NVF总体积的比为7∶3；
辐射聚合工艺：在-95℃温度下，采用60Co-γ高能射线，控制辐射剂量范围在1×106Gy。
共聚物干燥产物对Cr3+、Cd2+、Cu2+、Pb2+四种金属离子的吸附容量分别为：142mg/g、132mg/g、122mg/g、198mg/g。
实施例4
单体溶液配比：AMPS与NVF的摩尔比为2∶5，水与AMPS和NVF总体积的比为5∶1；
辐射聚合工艺：在-63℃温度下，采用高能(MeV)电子束，控制辐射剂量范围在1×103。
共聚物干燥产物对Cr3+、Cd2+、Cu2+、Pb2+四种金属离子的吸附容量分别为：115mg/g、101mg/g、98mg/g、153mg/g。
实施例5
单体溶液配比：AMPS与NVF的摩尔比为1∶1，水与AMPS和NVF总体积的比为6∶1；
辐射聚合工艺：在-95℃温度下，采用60Co-γ高能射线，控制辐射剂量范围在1×103Gy。
共聚物干燥产物对Cr3+、Cd2+、Cu2+、Pb2+四种金属离子的吸附容量分别为：99mg/g、86mg/g、75mg/g、124mg/g。
实施例6
单体溶液配比：AMPS与NVF的摩尔比为1∶5，水与AMPS和NVF总体积的比为5∶2；
辐射聚合工艺：在-63℃温度下，采用137Cs-γ高能射线，控制辐射剂量范围在1×104Gy。
共聚物干燥产物对Cr3+、Cd2+、Cu2+、Pb2+四种金属离子的吸附容量分别为：156mg/g、145mg/g、133mg/g、178mg/g。
实施例7
单体溶液配比：AMPS与NVF的摩尔比为2∶3，水与AMPS和NVF总体积的比为7∶3；
辐射聚合工艺：在-78℃温度下，采用高能(MeV)电子束，控制辐射剂量范围在1×106Gy。
共聚物干燥产物对Cr3+、Cd2+、Cu2+、Pb2+四种金属离子的吸附容量分别为：134mg/g、122mg/g、111mg/g、153mg/g。
实施例8
单体溶液配比：AMPS与NVF的摩尔比为1∶5，水与AMPS和NVF总体积的比为8∶3；
辐射聚合工艺：在-95℃温度下，采用60Co-γ高能射线，控制辐射剂量范围在1×105Gy。
共聚物干燥产物对Cr3+、Cd2+、Cu2+、Pb2+四种金属离子的吸附容量分别为：143mg/g、132mg/g、105mg/g、159mg/g。
应用例1
废水由安徽某电镀厂提供，其中Cr3+的含量约为570mg/L。将该电镀废水经过一定的预处理后，将该电镀废水经过一定的预处理后，于1L的废水中，加入2g实施例2所得共聚物干燥产物，在25℃温度下进行振荡处理，24h后，废水中Cr3+吸附率为52％；增加共聚物干燥产物的量至10g/L时，Cr3+的去除率可以到达93％以上。
应用例2
受到污染的某生活污水，其中Cu2+的含量约为10mg/L。将该生活污水经过一定的预处理后，于1L的废水中，加入2g实施例8所得共聚物干燥产物，在25℃温度下进行振荡处理，24h后，废水中Cu2+吸附率为54％；增加共聚物干燥产物的量至6g/L时，Cu2+的去除率可以到达90％以上。
应用例3
由于周围工业污水排放的污染，某湖泊水源地受到一定重金属离子的污染，其中Cd2+的含量约为1mg/L。将该湖水采集部分水样，经过一定的预处理后，于1L水样中加入2g实施例4所得共聚物干燥产物，在25℃温度下进行振荡处理，经过24h吸附后，水样中的Cd2+降低至0.35mg/L以下。当投加量增至8g/L时，处理后的水样中Cd2+的浓度下降至0.02mg/L以下，去除率达到98％以上。
应当指出的是，本发明共聚物在水处理中的应用不局限于上述应用例，共聚物的用量可根据水中各重金属离子含量做出适应性调整。
Claims (8)
1.一种具有磺酸基的重金属吸附共聚物的制备方法，其特征在于由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基甲酰胺经辐照聚合得到，其中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与N-乙烯基甲酰胺的摩尔比为1∶1～1∶9，所述辐照聚合的辐射剂量为1×103～1×106Gy，聚合温度为-63℃～-95℃。
2.如权利要求1所述的具有磺酸基的重金属吸附共聚物的制备方法，其特征在于所述辐照聚合为γ射线或电子束辐照聚合。
3.如权利要求2所述的具有磺酸基的重金属吸附共聚物的制备方法，其特征在于所述γ射线为60Co-γ射线或137Cs-γ射线。
4.如权利要求1-3中任一项所述的具有磺酸基的重金属吸附共聚物的制备方法，其特征在于所述辐照聚合是由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基甲酰胺的水溶液在保护气体气氛下进行，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基甲酰胺的均匀混合物与水的体积比为1∶6～3∶8。
5.如权利要求4所述的具有磺酸基的重金属吸附共聚物的制备方法，其特征在于所述保护气体为氮气。
6.如权利要求4所述的具有磺酸基的重金属吸附共聚物的制备方法，其特征在于2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N-乙烯基甲酰胺的水溶液是将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基甲酰胺和水混合后，经超声波处理得到。
7.权利要求1-6中任一项所述的制备方法得到的具有磺酸基的重金属吸附共聚物。
8.权利要求1-6中任一项所述的制备方法得到的具有磺酸基的重金属吸附共聚物在水处理中除去Cr3+、Cd2+、Cu2+或Pb2+中至少一种金属离子的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110092606.9A CN102188956B (zh) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | 具有磺酸基的重金属吸附共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110092606.9A CN102188956B (zh) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | 具有磺酸基的重金属吸附共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102188956A true CN102188956A (zh) | 2011-09-21 |
| CN102188956B CN102188956B (zh) | 2012-12-12 |
Family
ID=44598357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110092606.9A Expired - Fee Related CN102188956B (zh) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | 具有磺酸基的重金属吸附共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102188956B (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102875326A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-01-16 | 国药集团化学试剂有限公司 | 一种共沸-吸附法制备高纯无水甲醇的方法 |
| CN105330787A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-17 | 华中科技大学 | 一种用于吸附重金属的水凝胶及其制备方法与应用 |
| CN103736465B (zh) * | 2013-12-12 | 2016-04-13 | 华中科技大学 | 一种用于吸附重金属的改性废橡胶粉及其制备方法 |
| CN107055720A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-18 | 嘉兴学院 | 一种磺化改性生物絮凝剂及其制备方法和应用 |
| CN107828062A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-23 | 顺德职业技术学院 | 水溶性二元阳离子型聚合物分子刷染料捕捉沉降剂及其制备方法及其应用 |
| CN107828064A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-23 | 顺德职业技术学院 | 高效型染料絮凝剂及其制备方法及其应用 |
| CN108636135A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-12 | 福建农林大学 | 一种改性纤维素滤膜及其制备方法 |
| CN112457855A (zh) * | 2019-09-09 | 2021-03-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于重金属土壤修复的组合物及其应用以及重金属土壤的修复方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0306546A1 (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Phillips Petroleum Company | Irradiation produced AMPS/Am copolymers in thickened acid compositions |
| CN101698707A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-04-28 | 四川大学 | 电子束辐射改性制备高残碳聚丙烯腈或聚甲基丙烯腈及其共聚物的方法 |
| CN101896439A (zh) * | 2007-12-12 | 2010-11-24 | 巴斯夫欧洲公司 | 基于含磺酸化合物的共聚物 |
-
2011
- 2011-04-13 CN CN201110092606.9A patent/CN102188956B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0306546A1 (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Phillips Petroleum Company | Irradiation produced AMPS/Am copolymers in thickened acid compositions |
| CN101896439A (zh) * | 2007-12-12 | 2010-11-24 | 巴斯夫欧洲公司 | 基于含磺酸化合物的共聚物 |
| CN101698707A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-04-28 | 四川大学 | 电子束辐射改性制备高残碳聚丙烯腈或聚甲基丙烯腈及其共聚物的方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102875326A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-01-16 | 国药集团化学试剂有限公司 | 一种共沸-吸附法制备高纯无水甲醇的方法 |
| CN102875326B (zh) * | 2012-10-29 | 2015-08-26 | 国药集团化学试剂有限公司 | 一种共沸-吸附法制备高纯无水甲醇的方法 |
| CN103736465B (zh) * | 2013-12-12 | 2016-04-13 | 华中科技大学 | 一种用于吸附重金属的改性废橡胶粉及其制备方法 |
| CN105330787A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-17 | 华中科技大学 | 一种用于吸附重金属的水凝胶及其制备方法与应用 |
| CN105330787B (zh) * | 2015-12-02 | 2017-06-20 | 华中科技大学 | 一种用于吸附重金属的水凝胶及其制备方法与应用 |
| CN107055720A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-18 | 嘉兴学院 | 一种磺化改性生物絮凝剂及其制备方法和应用 |
| CN107828062A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-23 | 顺德职业技术学院 | 水溶性二元阳离子型聚合物分子刷染料捕捉沉降剂及其制备方法及其应用 |
| CN107828064A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-23 | 顺德职业技术学院 | 高效型染料絮凝剂及其制备方法及其应用 |
| CN108636135A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-12 | 福建农林大学 | 一种改性纤维素滤膜及其制备方法 |
| CN112457855A (zh) * | 2019-09-09 | 2021-03-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于重金属土壤修复的组合物及其应用以及重金属土壤的修复方法 |
| CN112457855B (zh) * | 2019-09-09 | 2022-01-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于重金属土壤修复的组合物及其应用以及重金属土壤的修复方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102188956B (zh) | 2012-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102188956B (zh) | 具有磺酸基的重金属吸附共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用 | |
| Kim et al. | Ammonium removal from domestic wastewater using selective battery electrodes | |
| Wang et al. | Electron beam treatment for potable water reuse: Removal of bromate and perfluorooctanoic acid | |
| Phetphaisit et al. | Polyacrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid-grafted-natural rubber as bio-adsorbent for heavy metal removal from aqueous standard solution and industrial wastewater | |
| Abou-Shady et al. | Effect of pH on separation of Pb (II) and NO3− from aqueous solutions using electrodialysis | |
| CN109867334A (zh) | 电场驱动下的催化颗粒电极活化过硫酸盐的方法及应用 | |
| CN102850556A (zh) | 一种改性水凝胶的制备方法及其在重金属废水处理中的应用 | |
| CN102453187B (zh) | 一种吸附重金属的聚合物水凝胶及其制备方法和应用 | |
| Lu et al. | Recovery of nickel ions from simulated electroplating rinse water by electrodeionization process | |
| CN105253986A (zh) | 一种脱氮剂 | |
| CN110697824A (zh) | 一种氨氮去除剂及其制备方法 | |
| Ma et al. | Synthesis of amine-type adsorbents with emulsion graft polymerization of 4-hydroxybutyl acrylate glycidylether | |
| CN104292388B (zh) | 具有酰胺基和羟基且负载纳米水合氧化锰的复合水凝胶的制备方法和应用 | |
| CN102199246B (zh) | 三元共聚水凝胶、其制备方法及其在水处理中的应用 | |
| Wang et al. | Degradation of diuron by heterogeneous electro-Fenton using modified magnetic activated carbon as the catalyst | |
| CN106630082B (zh) | 一种聚氯乙烯基絮凝剂的制备方法 | |
| Wang et al. | Synthesis of poly (ortho-phenylenediamine) fluffy microspheres and application for the removal of Cr (VI) | |
| JPH02187143A (ja) | イミノジ酢酸基を有するキレート樹脂吸着剤の製造方法 | |
| JP2011167606A (ja) | キレート形成基含有吸着材料の製造方法 | |
| CN102199245A (zh) | 一种聚合物水凝胶、制备方法及其在水处理中的应用 | |
| Zhang et al. | Potential of coagulation/GAC adsorption combined with UV/H2O2 and ozonation for removing dissolved organic matter from secondary RO concentrate | |
| CN102631899A (zh) | 具磺酸基聚合物基纳米氧化铁重金属吸附剂的制备及应用 | |
| CN102206300B (zh) | 一种共聚物的制备方法、由该制备方法得到的共聚物及其在水处理中的应用 | |
| CN110467303A (zh) | 一种苯乙腈类产品生产废水的处理方法 | |
| CN102212176B (zh) | 具有磺酸基的三元共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121212 Termination date: 20140413 |