SU1781235A1

SU1781235A1 - Способ получения высокопористого полимерного сорбента

Info

Publication number: SU1781235A1
Application number: SU904853221A
Authority: SU
Inventors: Nellya G Zhukova; Olga P Polyakova; Vyacheslav G Solovev; Grigorij S Baryshnikov; Anatolij D Igoshev; Vladimir E Gulevskij; Lyudmila A Soldatenkova; Anatolij T Fedshuk
Original assignee: Vnii Khim T; Ufim Proizv Ob Khimprom
Priority date: 1990-07-16
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1992-12-15

Description

Изобретение относится к области синтеза полимерных Сорбентов, в частности высокрпористых поглотителей, применяемых для сорбционного извлечения органических примесей из водных растворов.

В настоящее время наиболее важной задачей химической промышленности является экологическая очистка и доочистка сточных вод. Для очистки производственных растворов от органических соединений в настоящее время используют активированные угли.

Однако они имеют невысокую механическую прочность и быстро измельчаются в процессе сорбции, кроме того,активированные'угли химически нестойки, их регенерация обычно затруднена. Известно, что для сорбции следов органических соединений из водных растворов используют высокопористые неполярные полимерные сорбенты, получаемые сополимеризацией п-дивинилбензола с этилстиролом в присутствии модифицирующих растворителей - Полисорб 10.

Этот способ получения взят нами в качестве прототипа. Сополимеризацию дивинилбензола и этилстирола проводят суспензионным методом в присутствии катализатора-перекиси бензоила. В качестве суспензионной среды используют крахмальный раствор, в качестве модифицирующих растворителей - углеводороды. Удельная поверхность этих образцов 300 м дг, насыпная масса 0,4 г/см. Эти сорбенты являются неполярными и обладают недостаточно высокой сорбционной емкостью по органическим соединениям в водной среде.

Цель изобретения - повышение сорбционной емкости по бензолу, 2,4-дихлорфенолу, 2,4-дихлорфенилуксусной кислоте из водных растворов.

Поставленная цель достигается тем, что при получении сорбента сополимеризацией дивинилбензола, этилбензола в присутствии катализатора модифицирующих растворителей дополнительно вводят метакриловую кислоту от 3,0 до 24,5 (% вес.).

1781235 А1

В литературе не описаны способы получения высокопористых сорбентов с добавлением небольших количеств метакриловой кислоты. Небольшие количества введенной метакриловой кислоты придают структуре гидрофильность.

Исходя из вышеизложенного введение метакриловой кислоты в указанных количествах при синтезе высокопористых сорбентов соответствует критериям новизна и существенные отличия.

П р и м е р 1. В колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 500 мл 1% водного раствора крахмала, затем прибавляют полимеризационную смесь, состоящую из 5,0 г метакриловой кислоты, 100 г технического раствора дивинилбензола, содержащего ' 65% ДВВ и 27,5% этилСтирола, 3 г порофора ЧХЗ-57 и толуола или CCI в количестве 150% по отношению к смеси мономеров.

Температуру поднимают до 70°С и реакционную массу выдерживают при 70°С в течение 3-х часов, затем температуру поднимают до 80°С, выдерживают при перемешивании в течение 3-х ч. Затем маточник отнимают. Заливают дистиллированную воду и сорбент подвергают кондиционированию. ^:/>//· ·'·: '1 .

Кондиционирование проводят по следующему режиму:

- отгон азеотропной смеси растворителя с водой в течение 2-6 ч при 90°С.

обработка сорбента ацетоном в течение 1ч, промывка дистиллированной водой. Выход 98%.

П р и м е р 2. Синтез образцов в соответствии с условиями примера № 1 с разлйчным содержанием вводимой метакриловой кислоты. При содержании метакриловой кислоты меньше 3% в структуре сорбента, она не проявляет свои свойства.

В табл.1 приведены физико-химические характеристики сорбентов, полученных по предлагаемому способу, в зависимости от количества введенной метакриловой кисло/ :. ты..

Как видно йз данных табл.! удельная поверхность образцов довольно высокая и колеблется в пределах от 438,7 до 915,0 м²/г. .· - /

ПримерЗ. Эти образцы были испытаны применительно к очистке от бензола 30% раствора соляной кислоты с содержанием бензола 77 мг/л.

Условия сорбции: соотношение фаз твердой (г) и жидкой (мл) равно 1:1000, вре мя контакта 14 ч при перемешивании, общее время контакта 48 часов. Емкость рассчитывают по остаточному содержанию бензола в фильтрате.

Как видно из данных табл.1, сорбционная емкость по бензолу зависит от содержания метакриловой кислоты в сорбенте. Оптимальным содержанием метакриловой кислоты является интервал от 3,0 до 24,5%. Прототип в этих условиях имеет значительно меньшую сорбционную способность.

Сорбент, полученный по предлагаемому способу, с оптимальным содержанием метакриловой кислоты (9,7% от массы смеси мономеров), был испытан на сорбционную емкость по 2,4-дихлорфенилуксусной кислоте и 2,4-дихлорфенолу из водной среды в статических условиях в сравнении с прототипом.

П р и м е р 4. Исходный раствор 1,8-2.3 г/л 2,4-дихлорфенола. Условия сорбции: объемной соотношение фаз твердой (г) к жидкой (мл) равно 1:20, время контакта 3 сут. /./1/

П р и м е р 5. Исходный раствор 0,54-1,5 r/л 2,4-дихлорфенилуксусной кислоты, Условия сорбции: время контакта 3 суток, объемное соотношение фаз твердой (мл) к жидкой (мл) равно 1:20. Степень поглощения производных фенола определяем по остаточному содержанию их в растворе. Данные результатов примера 4,5 приведены в табл.2.

Как видно из данных табл.2, остаточное содержание производных фенолов из водной среды в сравнении с прототипом значительно меньше. ; 11

Таким образом, способ позволяет синтезировать высокопористые сорбенты, обладающие более высокими сорбционными показателями по отношению к бензолу, 2.4дихлорфенйлуксусной кислоты из водных растворов (в среднем в 2-4 раза выше, чем у прототипа).

Claims

Ф о р мула и з о б р етени я

Способ получения высокопористого полимерного сорбента сополимеризацией дивинилбензола и этилстирола в присутствий модифицирующего растворителя и катализатора, Отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной емкости по бензолу, 2,4-дихлорфенолу, 2,4-дихлорфенилуксусной кислоте из водных растворов, в полимеризационную массу дополнительно вводят метакриловую кислоту в количестве 3-24,5% от массы полимеризующихся компонентов.

,1_а_б_л_и U-2__1

Содержание исходных компонентов в смеси мономеров, мас.% Модифицирующий растворитель, мас.% Насыпная масса, г/см² Удельная поверхность, м*/г ПОЕ по 0,1 н. NaOIl, мг-экв/г Сорбционная емкость по бензолу, мг/г МАК | ДВБ эте | Порофор 3 70 24 3 Толуол, 150 0,34 915,0 о.оз 27,0 9,7 65 22,3 3 Толуол, 150 0,34 715,0 0,27 49,0 15,7 60 21,3 3 Толуол, 150 0,32 439,7 1,2 63,0 24,5 55 17,5 3 Толуол, 150 0,32 584,3 2,1 26,3 27,0 50 . 12,7 3 Толуол, 150 0,37 541,2 3,0 16,5 3 70 24 3 . СС1₄, 150 0,52 552,5 о,оз 14,0 9,7 65 22,4 3 СС1₄,150 0,47 504,0 0,27 25,8 15,7 60 21,3 3 СС1₄, 150 0,42 506,0 1,2 43,3 24,5 55,. 17,5 3 СС1₄, 150 0,45 551,0 2,1 8,5 27,0 50 12,7^х 3 СС1₄, 150 0,51 541,2 3,0 0 0 73 24,0 3 Толуол, 200 0,3 900,0 0 10,9

Образец Остаточное содержание, мг/л 2,4-дйхлорфенола 2,4-дихлорфёнилуксусной кислоты Ионит, полученный по предлагаемому способу(пример 1) 26 20 Прототип 46 52