CN111085176A - 一种选择性吸附剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种选择性吸附剂及其制备方法，是由丁苯胶乳与离子交换剂等成分组成，其所述的载体为氧化钙，丁苯胶乳与离子交换剂反应后混合物与二乙烯三胺、二硫化碳、氢氧化钠以及环氧氯丙烷反应后所产生的聚合物，所述丁苯胶乳颗粒粒径是60‑100nm，所述丁苯胶乳颗粒孔隙率达到79.85%，所述二乙烯三胺浓度区间为0.2—0.4g/l，本发明的有益效果是：该发明一种选择性吸附剂及其制备方法通过丁苯胶乳与离子交换剂反应后的混合物能够有效的对粒径较大的颗粒物进行吸附，而且，与二乙烯三胺等物质反应后的聚合物能够对所需吸附的事物进行自主选择，提高吸附能力，增加吸附量，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸附剂材料，具体为一种选择性吸附剂及其制备方法。
背景技术
吸附剂是从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。吸附剂一般有着适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；而且，吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类。
目前的选择性吸附剂大多以活性炭类为主，这样的选择性吸附剂虽然价格便宜，大大降低了成本，但是选择性较弱，大多只能针对一项物质进行选择，不具备自主选择的能力，而且，不能对污水中的化学污染物进行彻底吸附，也不能循环利用，难以实现对吸附剂的控制和回收，吸附效率低。
发明内容
为了上述的目的，本发明提供了一种吸附能力强、吸附效率高的选择性吸附剂以及制备方法和应用。
一方面，本发明提供了一种选择性吸附剂，所述选择性吸附剂是由丁苯胶乳与离子交换剂等成分组成，所述的载体为氧化钙、丁苯胶乳与离子交换剂反应后混合物与二乙烯三胺、二硫化碳、氢氧化钠以及环氧氯丙烷反应后所产生的聚合物，所述丁苯胶乳颗粒粒径是60-100nm，所述丁苯胶乳颗粒孔隙率达到79.85%，所述二乙烯三胺浓度区间为0.2—0.4g/l，所述环氧氯丙烷浓度区间为0.4—0.8g/l。
所述的一种选择性吸附剂的制备方法包括以下步骤：
1)先在反应容器内倒入50ml的离子交换剂，再将丁苯胶乳剪碎成块状，然后缓慢置于反应容器内，然后与浓度为0.3g/l的二乙烯三胺和浓度为30%的氢氧化钠按3:2:1的比例均匀混合后，放置25分钟，再将二硫化碳缓缓注入反应容器内，密封静置20分钟后，升温至40°C—50°C，得到丁苯胶颗粒；
2)将步骤1)得到的丁苯胶颗粒经过100ml的蒸馏水进行洗涤后，再将丁苯胶颗粒与环氧氯丙烷一边进行混合一边置于反应瓶内溶液使用玻璃杯搅拌，搅拌20分钟，以此对反应瓶内的溶液进行沉淀，得到沉淀物；
3)将步骤2)得到的沉淀物加热至50°C—60°C，维持恒温，再搅拌20min，20min后加入离子液体的聚合物，反应2—3小时后，对沉淀物与离子液体的聚合物反应后的溶液进行沉淀过滤以此得到吸附剂初品；
4)将步骤3)得到的沉淀过滤后的吸附剂初品滤液在与一定量的氧化钙进行反应，通过磁力搅拌器上，搅拌2小时，随后再将装有搅拌好的溶液缓慢注入二硫化碳，加热至80°C后，使用玻璃杯搅拌，搅拌20分钟，将聚合物溶液放入真空干燥箱中进行干燥，干燥24小时后，得到吸附剂成品。
本发明的有益效果是：该发明一种选择性吸附剂及其制备方法通过丁苯胶乳与无离子交换剂反应后的混合物能够有效的对粒径较大的颗粒物进行吸附，而且，与二乙烯三胺等物质反应后的聚合物能够对所需吸附的事物进行自主选择，提高吸附能力，增加吸附量。
具体实施方式
一方面，本发明提供了一种选择性吸附剂，所述选择性吸附剂是由丁苯胶乳与离子交换剂等成分组成，所述的载体为氧化钙、丁苯胶乳与离子交换剂反应后混合物与二乙烯三胺、二硫化碳、氢氧化钠以及环氧氯丙烷反应后所产生的聚合物，所述丁苯胶乳颗粒粒径是60-100nm，所述丁苯胶乳颗粒孔隙率达到79.85%，所述二乙烯三胺浓度区间为0.2—0.4g/l，所述环氧氯丙烷浓度区间为0.4—0.8g/l。
另一方面，所述的一种选择性吸附剂的制备方法包括以下步骤：
1)先在反应容器内倒入50ml的离子交换剂，再将3.8g的丁苯胶乳剪碎成块状，然后缓慢置于反应容器内，然后与浓度为0.3g/l的二乙烯三胺和浓度为30%的氢氧化钠按3:2:1的比例均匀混合后，放置25分钟，再将二硫化碳缓缓注入反应容器内，密封静置20分钟后，升温至40°C—50°C，得到丁苯胶颗粒；
2)将步骤1)得到的丁苯胶颗粒经过100ml的蒸馏水进行洗涤后，再将丁苯胶颗粒与环氧氯丙烷一边进行混合一边置于反应瓶内溶液使用玻璃杯搅拌，搅拌20分钟，以此对反应瓶内的溶液进行沉淀，得到沉淀物；
3)将步骤2)得到的沉淀物加热至50°C—60°C，维持恒温，再搅拌20min，20min后加入离子液体的聚合物，反应2—3小时后，对沉淀物与离子液体的聚合物反应后的溶液进行沉淀过滤以此得到吸附剂初品；
4)将步骤3)得到的沉淀过滤后的吸附剂初品滤液在与一定量的氧化钙进行反应，通过磁力搅拌器上，搅拌2小时，随后再将装有搅拌好的溶液缓慢注入二硫化碳，加热至80°C后，使用玻璃杯搅拌，搅拌20分钟，将聚合物溶液放入真空干燥箱中进行干燥，干燥24小时后，得到吸附剂成品。
进一步，所述反应瓶是500ml的三口烧瓶。
进一步，所述二硫化碳浓度在每立方米是0.02-0.04mg/m³。
进一步，所述反应瓶内的溶液浓度为300—500mg/L。
下面结合具体实施方式进一步的说明，但是下文中的具体实施方式不应当做被理解为对本体发明的限制。本领域普通技术人员能够在本发明基础上显而易见地作出的各种改变和变化，应该均在发明的范围之内。
实施例1：
1)先在反应容器内倒入50ml的离子交换剂，再将3.0g的丁苯胶乳剪碎成块状，然后缓慢置于反应容器内，然后与浓度为0.2g/l的二乙烯三胺和浓度为30%的氢氧化钠按3:2:1的比例均匀混合后，放置25分钟，再将二硫化碳缓缓注入反应容器内，密封静置20分钟后，升温至30°C—40°C，得到丁苯胶颗粒；
2)将步骤1)得到的丁苯胶颗粒经过80ml的蒸馏水进行洗涤后，再将丁苯胶颗粒与环氧氯丙烷一边进行混合一边置于反应瓶内溶液使用玻璃杯搅拌，搅拌20分钟，以此对反应瓶内的溶液进行沉淀，得到沉淀物；
3)将步骤2)得到的沉淀物加热至40°C—50°C，维持恒温，再搅拌20min，20min后加入离子液体的聚合物，反应1—2小时后，对沉淀物与离子液体的聚合物反应后的溶液进行沉淀过滤以此得到吸附剂初品；
4)将步骤3)得到的沉淀过滤后的吸附剂初品滤液在与一定量的氧化钙（进行反应，通过磁力搅拌器上，搅拌2小时，随后再将装有搅拌好的溶液缓慢注入二硫化碳，加热至70°C后，使用玻璃杯搅拌，搅拌20分钟，将聚合物溶液放入真空干燥箱中进行干燥，干燥24小时后，得到吸附剂成品。
实施例2：
1)先在反应容器内倒入50ml的离子交换剂，再将4.2g的丁苯胶乳剪碎成块状，然后缓慢置于反应容器内，然后与浓度为0.5g/l的二乙烯三胺和浓度为30%的氢氧化钠按3:2:1的比例均匀混合后，放置25分钟，再将二硫化碳缓缓注入反应容器内，密封静置20分钟后，升温至50°C—60°C，得到丁苯胶颗粒；
2)将步骤1)得到的丁苯胶颗粒经过150ml的蒸馏水进行洗涤后，再将丁苯胶颗粒与环氧氯丙烷一边进行混合一边置于反应瓶内溶液使用玻璃杯搅拌，搅拌30分钟，以此对反应瓶内的溶液进行沉淀，得到沉淀物；
3)将步骤2)得到的沉淀物加热至60°C—70°C，维持恒温，再搅拌20min，20min后加入离子液体的聚合物，反应3—4小时后，对沉淀物与离子液体的聚合物反应后的溶液进行沉淀过滤以此得到吸附剂初品；
4)将步骤3)得到的沉淀过滤后的吸附剂初品滤液在与一定量的氧化钙进行反应，通过磁力搅拌器上，搅拌2小时，随后再将装有搅拌好的溶液缓慢注入二硫化碳，加热至90°C后，维持恒温，放置3小时后，再进行加热至100°C后，使用玻璃杯搅拌，搅拌20分钟，再放置1小时，将聚合物溶液放入真空干燥箱中进行干燥，干燥24小时后，得到吸附剂成品。
实施例3：
1)先在反应容器内倒入50ml的离子交换剂，再将4.5g的丁苯胶乳剪碎成块状，然后缓慢置于反应容器内，然后与浓度为0.8g/l的二乙烯三胺和浓度为30%的氢氧化钠按3:2:1的比例均匀混合后，放置25分钟，再将二硫化碳缓缓注入反应容器内，密封静置20分钟后，升温至60°C—70°C，得到丁苯胶颗粒；
2)将步骤1)得到的丁苯胶颗粒经过200ml的蒸馏水进行洗涤后，再将丁苯胶颗粒与环氧氯丙烷(C3H5CIO)一边进行混合一边置于反应瓶内溶液使用玻璃杯搅拌，搅拌40分钟，以此对反应瓶内的溶液进行沉淀，得到沉淀物；
3)将步骤2)得到的沉淀物加热至70°C—80°C，维持恒温，再搅拌20min，20min后加入离子液体的聚合物，反应6—7小时后，对沉淀物与离子液体的聚合物反应后的溶液进行沉淀过滤以此得到吸附剂初品；
4)将步骤3)得到的沉淀过滤后的吸附剂初品滤液在与一定量的氧化钙进行反应，通过磁力搅拌器上，搅拌2小时，随后再将装有搅拌好的溶液缓慢注入二硫化碳，加热至100°C后，维持恒温，放置3小时后，再进行加热至110°C后，使用玻璃杯搅拌，搅拌20分钟，再放置1小时，将聚合物溶液放入真空干燥箱中进行干燥，干燥24小时后，得到吸附剂成品。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (5)
1.一种选择性吸附剂，其特征在于，所述选择性吸附剂是由丁苯胶乳与离子交换剂等成分组成，所述的载体为氧化钙、丁苯胶乳与离子交换剂反应后混合物与二乙烯三胺、二硫化碳、氢氧化钠以及环氧氯丙烷反应后所产生的聚合物反应后所产生的聚合物，所述丁苯胶乳颗粒粒径是60-100nm，所述丁苯胶乳颗粒孔隙率达到79.85%，所述二乙烯三胺浓度区间为0.2—0.4g/l，所述环氧氯丙烷浓度区间为0.4—0.8g/l。
2.根据权利要求1所述的一种选择性吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)先在反应容器内倒入50ml的离子交换剂，再将丁苯胶乳剪碎成块状，然后缓慢置于反应容器内，然后与浓度为0.3g/l的二乙烯三胺和浓度为30%的氢氧化钠按3:2:1的比例均匀混合后，放置25分钟，再将二硫化碳缓缓注入反应容器内，密封静置20分钟后，升温至40°C—50°C，得到丁苯胶颗粒；
2)将步骤1)得到的丁苯胶颗粒经过100ml的蒸馏水进行洗涤后，再将丁苯胶颗粒与环氧氯丙烷一边进行混合一边置于反应瓶内溶液使用玻璃杯搅拌，搅拌20分钟，以此对反应瓶内的溶液进行沉淀，得到沉淀物；
3)将步骤2)得到的沉淀物加热至50°C—60°C，维持恒温，再搅拌20min，20min后加入离子液体的聚合物，反应2—3小时后，对沉淀物与离子液体的聚合物反应后的溶液进行沉淀过滤以此得到吸附剂初品；
4)将步骤3)得到的沉淀过滤后的吸附剂初品滤液在与一定量的氧化钙进行反应，通过磁力搅拌器上，搅拌2小时，随后再将装有搅拌好的溶液缓慢注入二硫化碳，加热至80°C后，使用玻璃杯搅拌，均匀搅拌20分钟，随后再将聚合物溶液放入真空干燥箱中进行干燥，干燥24小时后，即可得到吸附剂成品。
3.据权利要求2所述的一种选择性吸附剂的制备方法，其特征在于：所述反应瓶是500ml的三口烧瓶。
4.据权利要求2所述的一种选择性吸附剂的制备方法，其特征在于：所述二硫化碳浓度在每立方米是0.02-0.04mg/m³。
5.据权利要求2所述的一种选择性吸附剂的制备方法，其特征在于：所述反应瓶内的溶液浓度为300—500mg/L。
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