CN105327686A - 一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法。该方法首先将聚烯丙基胺、多酚和氨基酸加入到碱性水溶液中，反应一定时间后进行分离；即可制得具有良好吸附性能的聚烯丙基胺酚型吸附剂。该制备方法过程简单、操作方便、工艺可控、条件温和、重复性好、成本低廉，便于推广使用，制得的聚酚醛胺型吸附剂具有良好的吸附性能，并可以应用于对重金属离子、染料小分子及其他有机小分子的吸附，具有广泛的应用范围。

Description

一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及废水吸附材料及其制备领域，具体涉及一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法。

背景技术

重金属污染是指生物毒性显著的元素（Hg、Cd、Pb、Cr和As）和具有一定毒性的一般重金属(Zn、Cu、Co、Ni、Sn等元素及其化合物）对环境造成的污染。随着经济的高速发展，含重金属离子的工业污水量越来越大，给环境带来了巨大影响，也危害着人类的健康。例如金属铜过量会导致红血球中毒，铅过量会导致肾病，砷过量会导致神经炎，镉过量会导致骨骼变形，汞过量会导致精神紊乱，铬过量会导致肾功能紊乱等。由于重金属排入环境后不易除去，在环境中容易积累，会对生物体产生长期的毒害作用。因此，加强对重金属废水的治理对国民经济的发展和保障人们生命安全与健康具有十分重要的意义。

目前，我国大都采用传统化学沉淀法来沉淀重金属离子。这种方法具有投资少、处理成本低、操作简单等优点。但是，由于不同的重金属离子生成氢氧化物沉淀时的最佳pH值不同，以及某些重金属离子可能与溶液中的其他离子形成络合物(增加了它在水中的溶解度)，易产生二次污染，所以处理效果往往不理想。其他的方法如膜分离、离子交换和生物法等也存在诸多问题，从而限制了它们的应用。而利用聚合物吸附剂可以吸附废水中的多种金属离子，具有吸附速度快、去除率高和重复利用等优点，因而得到广泛的关注。

此外，染料也是废水中常见的一类污染物，主要来自于纺织、造纸、塑料、皮革、橡胶、制药、化妆品和食品等工业领域的生产过程中。染料的广泛使用在推动经济发展的同时，也产生了大量的废水，其排放到环境水体中导致了自然水体的污染。因此，对染料废水的治理已成为水处理领域的研究热点之一。

发明内容

为克服现有技术存在的不足和问题，本发明的目的在于提供一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法，该制备方法可以很好地制备含有羧基、胺基和酚羟基的聚烯丙基胺酚型吸附剂，同时具有过程简单、条件温和、成本低廉，便于推广使用的优点，可以广泛应用于吸附材料制备领域。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案：

一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法，其特征在于以下步骤：

将聚烯丙基胺、多酚和氨基酸加入到碱性水溶液中，反应一定时间后进行分离，即可制得具有良好吸附性能的聚烯丙基胺酚型吸附剂。

该制备方法过程简单、操作方便、工艺可控、条件温和、重复性好、成本低廉，便于推广使用，制得的聚酚醛胺型吸附剂具有良好的吸附性能，并可以应用于对重金属离子、染料小分子及其他有机小分子的吸附，具有广泛的应用范围。

进一步的，所述步骤中的聚烯丙基胺为聚烯丙基胺、聚烯丙基胺盐酸盐、聚烯丙基胺硫酸盐中的至少一种。

进一步的，所述步骤中多酚为邻苯二酚、对苯二酚中的至少一种。

进一步的，所述步骤中氨基酸为胱氨酸、半胱氨酸、赖氨酸中的至少一种。

进一步的，所述步骤中胺基（聚烯丙基胺和氨基酸）和多酚的摩尔质量比例为1:0.8~1.2

进一步的，所述步骤中聚烯丙基胺和氨基酸的摩尔质量比例为1:0.9~100。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所述制备方法制备的聚烯丙基胺酚型吸附剂成本低廉，并可以应用于对重金属离子、染料小分子及其他有机小分子的吸附，具有广泛的应用范围，便于推广使用；而且制备方法操作方便、工艺可控、条件温和，制得的吸附材料具有良好的吸附性能。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步说明。以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1：

（1）配制聚烯丙基胺溶液

将合成的含水聚烯丙基胺（需要在背景技术中写明吗？）加入浓盐酸得到聚烯丙基胺盐酸盐，真空干燥充分脱水。然后加入等摩尔量的碳酸钠制得聚烯丙基胺，将其配备成浓度为0.24mol/L的溶液备用。

（2）制备聚合物

分别称量邻苯二酚1.6515g、赖氨酸2.1917g、氢氧化钠0.48g，将其加入到120ml去离子水中，进行机械搅拌，24h后加入上述聚烯丙基胺溶液31.25ml，继续反应24h后离心、洗涤、真空干燥得到固体产物。

（3）吸附性能研究

实验表明，所得产物对六价铬离子、甲基橙、亚甲基蓝具有良好的吸附性能。

实施例2：

（1）配制聚烯丙基胺溶液

此处使用的聚烯丙基胺溶液按照实例1（1）的配制方法配制。

（2）制备聚合物

称量对苯二酚1.6523g、量取聚烯丙基胺溶液37.5ml，加入82.5ml去离子水中，机械搅拌反应，18h后同时加入半胱氨酸2.2717g、氢氧化钠0.6g，继续反应48h后离心、洗涤、真空干燥得到固体产物。

（3）吸附性能研究

实验表明，所得产物对铅离子、茜素红、亚甲基蓝具有良好的吸附性能。

实施例3：

（1）配制聚烯丙基胺溶液

此处使用的聚烯丙基胺溶液按照实例1（1）的配制方法配制。

（2）制备聚合物

在80ml去离子水中加入氢氧化钠0.32g，依次加入邻苯二酚1.1011g、胱氨酸2.4012g，磁力搅拌反应12h后加入聚烯丙基胺溶液16.5ml继续反应，48h后离心、洗涤、真空干燥得到固体产物。

（3）吸附性能研究

通过吸附实验表明该产物对亚甲基蓝、甲基橙、镉离子等有良好的吸附效果。

Claims (7)

1.一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法，其特征在于以下步骤：

将聚烯丙基胺、多酚和氨基酸加入到碱性水溶液中，反应一定时间后进行分离，即可制得具有良好吸附性能的聚烯丙基胺酚型吸附剂。

2.如权利要求1所述的一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法，其特征在于所述的聚烯丙基胺为聚烯丙基胺、聚烯丙基胺盐酸盐、聚烯丙基胺硫酸盐中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法，其特征在于所述的多酚为邻苯二酚、对苯二酚中的至少一种。

4.如权利要求1所述的一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法，其特征在于所述的氨基酸为胱氨酸、半胱氨酸、赖氨酸中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法，其特征在于所述的胺基和多酚的摩尔质量比例为1:0.8~1.2。

6.如权利要求5所述的一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法，其特征在于所述的胺基是聚烯丙基胺和氨基酸上的氨基总量。

7.如权利要求1所述的一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法，其特征在于所述的聚烯丙基胺和氨基酸的摩尔质量比例为1:0.9~100。