CN104353435A - 一种含氮杂环化合物改性磁性聚苯乙烯微球、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水处理领域,具体涉及一种含氮杂环化合物改性磁性聚苯乙烯微球、制备方法及用于吸附Cr(VI)的方法。杂化化合物包括哌啶、吡啶、咪唑、甲基咪唑、三氮唑、三唑钠或其盐类。制备方法包括:(1)利用改进悬浮聚合法制备磁性聚苯乙烯微球;(2)利用Friedel-Crafts酰基化反应在颗粒表面引入烷基氯基团;(3)通过微球在有机溶剂中与含氮杂环化合物发生取代反应得到含氮杂环化合物改性磁性聚苯乙烯微球。该微球作为吸附剂,适用于含铬废水中Cr(VI)的选择性吸附脱除,且制备过程简单,收率高,在含铬废水处理方面有比较广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于吸附剂技术领域,具体涉及一种含氮杂环化合物改性磁性聚苯乙烯微球、制备方法及其用途。
背景技术
Cr(VI)剧毒、致癌,属于一类污染物,对人体和环境的危害极大。国家规定Cr(VI)的排放标准仅为0.5mg/L。Cr(VI)污染主要来自铬盐制造、电镀、制革、金属冶炼、纺织印染等行业。目前处理Cr(VI)废水的方法有多种,主要包括化学还原沉淀法、电化学法、膜分离法、生物法和吸附法。其中化学还原沉淀法是目前应用最广泛的,其首先在酸性条件将Cr(VI)还原为Cr(III),然后将pH值调至碱性使Cr(III)以Cr2O3的形式沉淀出来,然后分离,但是此过程需要大量的化学还原试剂,产生大量的污泥,处理麻烦,易造成二次污染。其中吸附法由于具有工艺简单、操作简便、成本较低、金属离子可以回收、吸附剂可以循环再生使用等优点,已经在废水处理过程中被广泛应用。
已有报道的吸附剂主要包括活性炭、矿物盐、生物质和聚合物树脂等材料。目前,文献中用成本低廉的生物吸附剂材料吸附废水中Cr(VI)离子的比较多。但生物材料自身容易凝聚、形成凝胶而且回收利用比较难,因此限制了生物吸附材料的大规模应用。同时大部分已报道的Cr(VI)吸附剂还存在吸附量偏低或者吸附平衡时间长等问题。因此开发一种高吸附量与吸附速率的吸附剂具有重要的实际应用价值。
CN 101434425和CN 101070400公开了咪唑改性的聚苯乙烯树脂。CN101088597公开了哌啶、咪唑、三氮唑、三唑钠等基团修饰的SBA-15作为Cr(VI)离子的吸附剂及其制备方法。这些吸附剂在实际应用中往往以动态柱吸附为主,但同时也存在着沟流,存在死体积以及吸附剂回收过程繁琐等缺点。
近年来,磁性分离技术的发展克服了这一问题。磁性吸附剂可以在外加磁场的条件实现金属离子和吸附剂的快速回收。
本发明以含氮杂环化合物为功能化试剂,磁性聚苯乙烯微球为载体,制备了含氮杂环化合物改性的磁性聚苯乙烯微球吸附剂。利用含氮杂环化合物改性磁性聚苯乙烯微球作为吸附剂处理含铬废水的文献未见报道。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种以磁性聚苯乙烯微球为载体,表面富含含氮杂环化合物的用于吸附六价铬的吸附剂,其具有对含铬废水中Cr(VI)离子吸附量高、吸附速率快和选择性高的优点。
为了达到上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂,该吸附剂包括微米级磁性聚苯乙烯微球载体和负载在磁性聚苯乙烯微球表面的含氮杂环化合物功能基团。
在本发明中,由于磁性聚苯乙烯微球为微米级,比表面积大,功能基团易于修饰且含量高(基团含量在0.2mmol/g以上),使该吸附剂具有高的吸附量和吸附速率。吸附量:100mg/g以上;吸附速率:均能在30分钟内达到平衡;选择性:与常见离子(Cl-、NO3 -、SO4 2-、CO3 2-、PO4 3-、Li+、NH4 +、Na+、Cu2+、Mg2+、Ni2+、Ca2+、Fe3+以及Al3+)混合,分离系数均在50以上。
根据本发明,所述含氮杂环化合物为哌啶、吡啶、咪唑、甲基咪唑、三氮唑、三唑钠或其盐类中的任意一种或者至少两种的混合物。
根据本发明,所述聚苯乙烯微球载体为超顺磁性,其粒径为1~50μm,饱和磁化强度为20~40emu/g,Fe3O4含量为30~50%。采用苯乙烯微球载体的优势在于:成本较低,悬浮聚合法制备磁性微球工艺简单,易于规模化制备。
本发明的目的之二在于提供一种用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)磁性聚苯乙烯微球的制备;
(2)表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球的制备;
(3)通过磁性聚苯乙烯微球在有机溶剂中与含氮杂环化合物发生取代反应,得到含氮杂环化合物改性磁性聚苯乙烯微球,即,用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂。
根据本发明,步骤(1)利用改进悬浮聚合法制备磁性聚苯乙烯微球,所述方法为:
首先将FeCl3·6H2O与FeCl2·4H2O按摩尔比2:1的比例溶解到水中,得到混合水溶液,在氮气环境下升温至60~90℃(例如63℃、66℃、69℃、72℃、75℃、78℃、81℃、84℃或87℃),加入浓氨水,待溶液变黑后逐滴加入油酸制备成油酸包覆Fe3O4凝胶体;然后将该凝胶体与苯乙烯单体、二乙烯苯和过氧化苯甲酰混合形成油相,加入到由水、聚乙烯醇、NaCl和亚甲基蓝组成的水相中,升温,并在搅拌条件下反应,待反应结束后,洗涤,得到磁性聚苯乙烯微球。
根据本发明,在混合水溶液中,所述FeCl3·6H2O与FeCl2·4H2O的浓度独立地为0.1~0.5mol/L,例如0.15mol/L、0.2mol/L、0.25mol/L、0.3mol/L、0.35mol/L、0.4mol/L或0.45mol/L。
根据本发明,所述浓氨水的用量为3~10mL(例如4mL、5mL、6mL、7mL、8mL或9mL)/100mL混合水溶液。
根据本发明,所述油酸的用量为1~5mL(例如1.5mL、2mL、2.5mL、3mL、3.5mL、4mL或4.5mL)/100mL混合水溶液。
根据本发明,所述油相中,油酸包覆Fe3O4凝胶体、苯乙烯单体、二乙烯苯和过氧化苯甲酰的比例为:每1g油酸包覆Fe3O4凝胶体,加入2~5mL(例如2.2mL、2.4mL、2.6mL、2.8mL、3.0mL、3.2mL、3.4mL、3.6mL、3.8mL、4.0mL、4.2mL、4.4mL、4.6mL或4.8mL)苯乙烯、0.1~0.3mL(例如0.12mL、0.14mL、0.16mL、0.18mL、0.20mL、0.22mL、0.24mL、0.26mL或0.28mL)二乙烯苯以及0.01~0.02g(例如0.011g、0.012g、0.013g、0.014g、0.015g、0.016g、0.017g、0.018g或0.019g)过氧化苯甲酰。
根据本发明,所述水相中,水、聚乙烯醇和NaCl比例为:每100mL水加入1~3g(例如1.2g、1.4g、1.6g、1.8g、2.0g、2.2g、2.4g、2.6g或2.8g)聚乙烯醇和2~5g(例如2.2g、2.4g、2.6g、2.8g、3.0g、3.2g、3.4g、3.6g、3.8g、4.0g、4.2g、4.4g、4.6g或4.8g)NaCl。
根据本发明,所述搅拌的转速为600~1200r/min。
根据本发明,步骤(2)利用Friedel-Crafts酰基化反应在颗粒表面引入烷基氯基团制备表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球的方法为:
向磁性聚苯乙烯微球中加入1,2-二氯乙烷,溶胀6~12小时;然后将由无水三氯化铝、1,2-二氯乙烷和氯乙酰氯组成的混合液均匀地滴加到含有磁性聚苯乙烯微球的溶液中进行酰基化反应,并不断搅拌,待反应结束后洗涤,得到表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球。
根据本发明,每1g的磁性聚苯乙烯微球加入30~90mL(例如35mL、40mL、45mL、50mL、55mL、60mL、65mL、70mL、75mL、80mL或85mL)1,2-二氯乙烷。
根据本发明,每1g磁性聚苯乙烯微球,加入由3~10g(例如4g、5g、6g、7g、8g或9g)无水三氯化铝、30~90mL(例如35mL、40mL、45mL、50mL、55mL、60mL、65mL、70mL、75mL、80mL或85mL)1,2-二氯乙烷和2~7g氯乙酰氯(例如3g、4g、5g或6g)组成的混合液。
根据本发明,滴加速率为2~5秒/滴。
根据本发明,步骤(3)为:
将步骤(2)的产物在有机溶剂中与含氮杂环化合物混合均匀,在机械搅拌冷凝回流条件下,氮气环境下80~90℃(例如81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃或89℃)反应12~24小时(例如13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时或23小时),待反应结束后洗涤,得到含氮杂化化合物改性磁性聚苯乙烯微球,即,用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂。
步骤(3)所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、乙醇或乙腈中的任意一种或者至少两种的混合物。
根据本发明,步骤(3)中,步骤(2)的产物与含氮杂环化合物的比例为:每1g步骤(2)的产物加入0.2~0.5g(例如0.23g、0.26g、0.29g、0.32g、0.35g、0.38g、0.41g、0.44g或0.47g)含氮杂环化合物。
根据本发明,步骤(3)中,步骤(2)的产物与有机溶剂的比例为:每1g步骤(2)的产物加入10~100mL(例如20mL、30mL、40mL、50mL、60mL、70mL、80mL或90mL)的有机溶剂。
示例性的一种用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂的制备方法,所述方法包括以下步骤:
(1)先将FeCl3·6H2O与FeCl2·4H2O按摩尔比2:1的比例溶解到水中,氮气环境下升温至60~90℃,加入浓氨水,待溶液变黑后逐滴加入油酸制备成油酸包覆Fe3O4凝胶体;然后将其与苯乙烯单体、二乙烯苯和过氧化苯甲酰混合形成油相,加入到由水、聚乙烯醇、NaCl和少量亚甲基蓝组成的水相中,升温600~1200r/min搅拌反应,反应结束后用去离子水与乙醇洗涤数遍,得到磁性聚苯乙烯微球;
(2)每1g磁性聚苯乙烯微球,加入30~90mL 1,2-二氯乙烷,溶胀6~12小时;然后将由3~10g无水三氯化铝、30~90mL 1,2-二氯乙烷和2~7g氯乙酰氯组成的混合液以2~5秒一滴的速率均匀地滴加到含有磁性聚苯乙烯微球的溶液中进行酰基化反应,并不断搅拌;反应结束后用去离子水和乙醇反复洗涤数次,得到表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球;
(3)将步骤(2)的产物在有机溶剂中与含氮杂环化合物混合均匀,在机械搅拌冷凝回流条件下,氮气环境下80~90℃反应12~24小时;反应结束后用去离子水和乙醇反复洗涤数次,得到含氮杂化化合物改性磁性聚苯乙烯微球,即用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂。
所述浓氨水,浓度22-25%,工业一级品。
本发明的目的之三在于提供一种用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂的用途,其用于吸附Cr(VI)。
本发明的吸附剂用于吸附六价铬离子的功能化反应在非水介质中进行,操作简单、快捷,并且产率高。
本发明的吸附剂处理含铬废水采用间歇操作过程,如:取本发明的吸附剂,加入含铬废液,其中,吸附剂的加入量为1~8g/L含铬废液,在一定温度、pH条件下摇床振荡一段时间,进行磁性分离。
与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明的用于吸附Cr(VI)离子的吸附剂具有对含铬废水中Cr(VI)离子吸附量高、吸附速率快和选择性高的优点,具体效果为:吸附量:100mg/g以上;吸附速率:均能在30分钟内达到平衡;选择性:与常见离子(Cl-、NO3 -、SO4 2-、CO3 2-、PO4 3-、Li+、NH4 +、Na+、Cu2+、Mg2+、Ni2+、Ca2+、Fe3+以及Al3+)混合,分离系数均在50以上。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
首先在盛有1L去离子水的2L搅拌式反应器中加入0.5mol FeCl3·6H2O和0.25mol FeCl2·4H2O,氮气保护下升温至85℃,加入100mL浓氨水,滴加油酸50mL,继续恒温30min,得到黑色团状磁性Fe3O4凝胶体。将1g油酸包覆的Fe3O4,5mL苯乙烯单体,0.3mL二乙烯苯和0.02g过氧化苯甲酰混合形成油相。在装有机械搅拌、氮气入口和冷凝管的500mL三口烧瓶中加入100mL水、3g PVA和5g NaCl、少量亚甲基蓝搅拌形成水相。在氮气保护下将油相和水相混合,600r/min转速搅拌,45℃恒温一段时间,以恒定速度升温至60℃反应1h,继续升温至70℃反应2h,最后在80℃熟化2h。产物用去离子水和乙醇反复洗涤得到磁性聚苯乙烯微球。
取1g磁性聚苯乙烯微球,加入90mL 1,2-二氯乙烷,溶胀8小时;然后将由10g无水三氯化铝、90mL 1,2-二氯乙烷和7g氯乙酰氯组成的混合液以5秒一滴的速率均匀地滴加到含有磁性聚苯乙烯微球的溶液中进行酰基化反应,并不断搅拌。反应结束后用去离子水和乙醇反复洗涤数次,得到表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球。
取1g烷基氯修饰磁性聚苯乙烯微球与0.5g咪唑在100mL N,N-二甲基甲酰胺中回流反应24h。得到本实施例的用于吸附六价铬离子的吸附剂。
取本实施例的吸附剂0.05g,加入到100mL 150mg/L的Cr(VI)溶液中,将pH调至3,摇床振荡1h后,磁场分离,利用ICP-AES分析吸附后溶液中铬的浓度计算吸附剂的吸附量为150mg/g。
实施例2
首先在盛有1L去离子水的2L搅拌式反应器中加入0.1mol FeCl3·6H2O和0.05mol FeCl2·4H2O,氮气保护下升温至85℃,加入30mL浓氨水,滴加油酸10mL,继续恒温30min,得到黑色团状磁性Fe3O4凝胶体。将1g油酸包覆的Fe3O4,2mL苯乙烯单体,0.1mL二乙烯苯和0.01g过氧化苯甲酰混合形成油相。在装有机械搅拌、氮气入口和冷凝管的500mL三口烧瓶中加入100mL水、1g PVA和2g NaCl、少量亚甲基蓝搅拌形成水相。在氮气保护下将油相和水相混合,1200r/min转速搅拌,45℃恒温一段时间,以恒定速度升温至60℃反应1h,继续升温至70℃反应2h,最后在80℃熟化2h。产物用去离子水和乙醇反复洗涤得到磁性聚苯乙烯微球。
取1g磁性聚苯乙烯微球,加入30mL 1,2-二氯乙烷,溶胀6小时;然后将由3g无水三氯化铝、30mL 1,2-二氯乙烷和2g氯乙酰氯组成的混合液以2秒一滴的速率均匀地滴加到含有磁性聚苯乙烯微球的溶液中进行酰基化反应,并不断搅拌。反应结束后用去离子水和乙醇反复洗涤数次,得到表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球。
取1g烷基氯修饰磁性聚苯乙烯微球与0.2g咪唑在10mL N,N-二甲基甲酰胺中回流反应12h。得到本实施例的用于吸附六价铬离子的吸附剂。
取本实施例的吸附剂0.05g,加入到100mL 150mg/L的Cr(VI)溶液中,将pH调至3,摇床振荡1h后,磁场分离,利用ICP-AES分析吸附后溶液中铬的浓度计算吸附剂的吸附量为128mg/g。
实施例3
首先采用与实施例1相同的方法制备烷基氯功能化的磁性聚苯乙烯微球。
取5g烷基氯修饰磁性聚苯乙烯微球与2g甲基咪唑在60mL乙醇中回流反应24h。得到本实施例的用于吸附六价铬离子的吸附剂。
取本实施例的吸附剂0.05g,加入到100mL 150mg/L的Cr(VI)溶液中,将pH调至3,摇床振荡1h后,磁场分离,利用ICP-AES分析吸附后溶液中铬的浓度计算吸附剂的吸附量为130mg/g。
实施例4
首先采用与实施例1相同的方法制备烷基氯功能化的磁性聚苯乙烯微球。
取5g烷基氯修饰磁性聚苯乙烯微球与2g哌啶在60mL乙醇中回流反应24h。得到本实施例的用于吸附六价铬离子的吸附剂。
取本实施例的吸附剂0.05g,加入到100mL 150mg/L的Cr(VI)溶液中,将pH调至3,摇床振荡1h后,磁场分离,利用ICP-AES分析吸附后溶液中铬的浓度计算吸附剂的吸附量为110mg/g。
实施例5
首先采用与实施例1相同的方法制备烷基氯功能化的磁性聚苯乙烯微球。
取5g烷基氯修饰磁性聚苯乙烯微球与2g吡啶在60mL N,N-二甲基甲酰胺中回流反应24h。得到本实施例的用于吸附六价铬离子的吸附剂。
取本实施例的吸附剂0.05g,加入到100mL 150mg/L的Cr(VI)溶液中,将pH调至3,摇床振荡6h后,磁场分离,利用ICP-AES分析吸附后溶液中铬的浓度计算吸附剂的吸附量为105mg/g。
实施例6
首先采用与实施例1相同的方法制备烷基氯功能化的磁性聚苯乙烯微球。
取5g烷基氯修饰磁性聚苯乙烯微球与2g三氮唑在60mL乙腈中回流反应24h。得到本实施例的用于吸附六价铬离子的吸附剂。
取本实施例的吸附剂0.05g,加入到100mL 150mg/L的Cr(VI)溶液中,将pH调至3,摇床振荡1h后,磁场分离,利用ICP-AES分析吸附后溶液中铬的浓度计算吸附剂的吸附量为165mg/g。
实施例7
首先采用与实施例1相同的方法制备烷基氯功能化的磁性聚苯乙烯微球。
取5g烷基氯修饰磁性聚苯乙烯微球与2g三唑钠在60mL N,N-二甲基甲酰胺中回流反应24h。得到本实施例的用于吸附六价铬离子的吸附剂。
取本实施例的吸附剂0.05g,加入到100mL 150mg/L的Cr(VI)溶液中,将pH调至3,摇床振荡6h后,磁场分离,利用ICP-AES分析吸附后溶液中铬的浓度计算吸附剂的吸附量为142mg/g。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂,其特征在于,该吸附剂包括微米级磁性聚苯乙烯微球载体和负载在磁性聚苯乙烯微球表面的含氮杂环化合物功能基团。
2.如权利要求1所述的吸附剂,其特征在于,所述含氮杂环化合物为哌啶、吡啶、咪唑、甲基咪唑、三氮唑、三唑钠或其盐类中的任意一种或者至少两种的混合物;
优选地,所述聚苯乙烯微球载体为超顺磁性,其粒径为1~50μm,饱和磁化强度为20~40emu/g,Fe3O4含量为30~50%。
3.一种如权利要求1或2所述的用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)磁性聚苯乙烯微球的制备;
(2)表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球的制备;
(3)通过磁性聚苯乙烯微球在有机溶剂中与含氮杂环化合物发生取代反应,得到含氮杂环化合物改性磁性聚苯乙烯微球,即,用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(1)制备磁性聚苯乙烯微球的方法为:
首先将FeCl3·6H2O与FeCl2·4H2O按摩尔比2:1的比例溶解到水中,得到混合水溶液,在氮气环境下升温至60~90℃,加入浓氨水,待溶液变黑后逐滴加入油酸制备成油酸包覆Fe3O4凝胶体;然后将该凝胶体与苯乙烯单体、二乙烯苯和过氧化苯甲酰混合形成油相,加入到由水、聚乙烯醇、NaCl和亚甲基蓝组成的水相中,升温,并在搅拌条件下反应,待反应结束后,洗涤,得到磁性聚苯乙烯微球。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,在混合水溶液中,所述FeCl3·6H2O与FeCl2·4H2O的浓度独立地为0.1~0.5mol/L;
优选地,所述浓氨水的用量为3~10mL/100mL混合水溶液;
优选地,所述油酸的用量为1~5mL/100mL混合水溶液;
优选地,所述油相中,油酸包覆Fe3O4凝胶体、苯乙烯单体、二乙烯苯和过氧化苯甲酰的比例为:每1g油酸包覆Fe3O4凝胶体,加入2~5mL苯乙烯、0.1~0.3mL二乙烯苯以及0.01~0.02g过氧化苯甲酰;
优选地,所述水相中,水、聚乙烯醇和NaCl比例为:每100mL水加入1~3g聚乙烯醇和2~5gNaCl;
优选地,所述搅拌的转速为600~1200r/min。
6.如权利要求3-5之一所述的方法,其特征在于,步骤(2)制备表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球的方法为:
向磁性聚苯乙烯微球中加入1,2-二氯乙烷,溶胀6~12小时;然后将由无水三氯化铝、1,2-二氯乙烷和氯乙酰氯组成的混合液均匀地滴加到含有磁性聚苯乙烯微球的溶液中进行酰基化反应,并不断搅拌,待反应结束后洗涤,得到表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,每1g的磁性聚苯乙烯微球加入30~90mL1,2-二氯乙烷;
优选地,每1g磁性聚苯乙烯微球,加入由3~10g无水三氯化铝、30~90mL1,2-二氯乙烷和2~7g氯乙酰氯组成的混合液;
优选地,滴加速率为2~5秒/滴。
8.如权利要求3-7之一所述的方法,其特征在于,步骤(3)为:
将步骤(2)的产物在有机溶剂中与含氮杂环化合物混合均匀,在机械搅拌冷凝回流条件下,氮气环境下80~90℃反应12~24小时,待反应结束后洗涤,得到含氮杂化化合物改性磁性聚苯乙烯微球,即,用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂;
优选地,步骤(3)所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、乙醇或乙腈中的任意一种或者至少两种的混合物;
优选地,步骤(3)中,步骤(2)的产物与含氮杂环化合物的比例为:每1g步骤(2)的产物加入0.2~0.5g含氮杂环化合物;
优选地,步骤(3)中,步骤(2)的产物与有机溶剂的比例为:每1g步骤(2)的产物加入10~100mL的有机溶剂。
9.如权利要求3-8之一所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)先将FeCl3·6H2O与FeCl2·4H2O按摩尔比2:1的比例溶解到水中,氮气环境下升温至60~90℃,加入浓氨水,待溶液变黑后逐滴加入油酸制备成油酸包覆Fe3O4凝胶体;然后将其与苯乙烯单体、二乙烯苯和过氧化苯甲酰混合形成油相,加入到由水、聚乙烯醇、NaCl和亚甲基蓝组成的水相中,升温600~1200r/min搅拌反应,反应结束后用去离子水与乙醇洗涤,得到磁性聚苯乙烯微球;
(2)每1g磁性聚苯乙烯微球,加入30~90mL 1,2-二氯乙烷,溶胀6~12小时;然后将由3~10g无水三氯化铝、30~90mL 1,2-二氯乙烷和2~7g氯乙酰氯组成的混合液以2~5秒一滴的速率均匀地滴加到含有磁性聚苯乙烯微球的溶液中进行酰基化反应,并不断搅拌;反应结束后用去离子水和乙醇反复洗涤,得到表面含有烷基氯功能基团的磁性聚苯乙烯微球;
(3)将步骤(2)的产物在有机溶剂中与含氮杂环化合物混合均匀,在机械搅拌冷凝回流条件下,氮气环境下80~90℃反应12~24小时;反应结束后用去离子水和乙醇反复洗涤,得到含氮杂化化合物改性磁性聚苯乙烯微球,即用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂。
10.一种如权利要求1或2所述的用于吸附六价铬离子的磁性吸附剂的用途,其特征在于,其用于吸附Cr(VI)。
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