【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于吸附材料，具體涉及一種超交聯聚合物及其制備方法和應用。
技術介紹
1、草甘膦，化學名稱為n-(膦羧甲基)甘氨酸，又稱為農達、鎮草寧等，是當今世界上使用最廣泛的高效且低毒的除草劑。草甘膦的生產方法主要包括亞胺基二乙酸法、亞膦酸二甲酯法和甘氨酸法，國內企業主要采用甘氨酸法生產草甘膦。據報道，每生產一噸草甘膦大約產生4.5噸酸性含磷母液，其中含有約0.5-1.8％的草甘膦、3-5％的增甘膦、約5％的亞磷酸以及16％的氯化鈉，這些有機磷化合物如不進行及時處理，會對自然環境和人類健康造成嚴重危害。草甘膦母液的環保處理是國際性行業難題，不僅工業處理難度大而且耗費成本高。因此，開發高值磷化合物的高效分離回收技術成為當前亟需解決的工業難題之一。
2、幾十年來，已開發出多種用于草甘膦廢水中草甘膦的處理方法，如焚燒法、高級氧化法、化學沉淀法、生物化學法、膜分離法和吸附法。在眾多的分離方法中，綜合草甘膦廢水復雜性、分離速率、穩定性、經濟因素和可行性等多方面因素考慮，吸附法最適于應用在草甘膦廢水中分離提取草甘膦。聚合物因能夠根據應用場景的不同而加工成不同的目標形狀和材料表面易修飾的特點，在吸附領域的應用日益增多。由于草甘膦分子結構中存在羧基和膦酸基等酸性基團，可與氨基之間產生氫鍵及酸堿相互作用，因此可以考慮采用氨基功能化的吸附材料分離草甘膦。
3、目前已有氨基功能化的商業樹脂用于草甘膦的分離研究中，但依然存在高吸附容量、高選擇性、快吸附速率難以兼備的問題。因此，開發一種同時具有高吸附容量、快速吸附動力學、高選擇性，
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種超交聯聚合物及其制備方法和應用，通過超交聯聚合物制備原料的設計，使得到的超交聯聚合物對草甘膦具有高吸附容量、快速吸附動力學和優異的循環性能，同時合成原料簡單且價格低廉。
2、為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供一種超交聯聚合物，所述超交聯聚合物的制備原料包括鹵素修飾的超交聯聚合物和乙二胺封端的聚乙烯亞胺的組合；所述鹵素修飾的超交聯聚合物的制備原料包括二鹵芐類化合物。
4、本專利技術提供的超交聯聚合物使用乙二胺封端的聚乙烯亞胺進行修飾，其合成原料價格低廉，且可以通過自身具有的氨基與草甘膦分子結構中存在的羧基和膦酸基間產生靜電作用和氫鍵，從而達到優異的吸附分離性能和快速吸附動力學，在草甘膦分離回收領域具有卓越前景；此外，本專利技術提供的超交聯聚合物完成對草甘膦的吸附后，可以通過堿性溶液(如氫氧化鈉、氫氧化鉀等)洗脫回收草甘膦。
5、以下作為本專利技術的優選技術方案，但不作為對本專利技術提供的技術方案的限制，通過以下優選的技術方案，可以更好的達到和實現本專利技術的目的和有益效果。
6、作為一個優選的技術方案，所述二鹵芐類化合物包括1,4-對二氯芐和/或1,4-對二溴芐。
7、優選地，所述乙二胺封端的聚乙烯亞胺的數均分子量為400-800，例如可以為400、450、500、550、600、650、700、750等。
8、本專利技術中，所述乙二胺封端的聚乙烯亞胺可以通過購買得到，示例性地可以購自但不限于阿拉丁。
9、優選地，所述鹵素修飾的超交聯聚合物與乙二胺封端的聚乙烯亞胺的質量比為(0.5-2):1，例如可以為0.55:1、0.6:1、0.65:1、0.7:1、0.75:1、0.8:1、0.85:1、0.9:1、0.95:1、1:1、1.05:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、1.95:1等。
10、優選地，所述鹵素修飾的超交聯聚合物的制備方法包括：
11、所述二鹵芐類化合物進行傅克烷基化反應，得到所述鹵素修飾的超交聯聚合物。
12、優選地，所述傅克烷基化反應在第一催化劑的存在下進行。
13、優選地，所述第一催化劑包括無水三氯化鐵和/或無水三氯化鋁。
14、優選地，所述二鹵芐類化合物與第一催化劑的質量比為(0.5-2.5):1，例如可以為0.55:1、0.6:1、0.65:1、0.7:1、0.75:1、0.8:1、0.85:1、0.9:1、0.95:1、1:1、1.05:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1、2.1:1、2.2:1、2.3:1、2.4:1、2.5:1等。
15、優選地，所述傅克烷基化反應在第一有機溶劑的存在下進行。
16、優選地，所述第一有機溶劑包括二氯乙烷和/或二氯甲烷。
17、優選地，以所述二鹵芐類化合物的質量為1g計，所述第一有機溶劑的體積為10-40ml，例如可以為10ml、12ml、14ml、16ml、18ml、20ml、22ml、24ml、26ml、28ml、30ml、32ml、34ml、36ml、38ml等。
18、優選地，所述傅克烷基化反應在氮氣氣氛下進行。
19、優選地，所述傅克烷基化反應包括第一階段反應和第二階段反應。
20、優選地，所述第一階段反應的溫度為18-25℃，例如可以為19℃、19.5℃、20℃、20.5℃、21℃、21.5℃、22℃、22.5℃、23℃、23.5℃、24℃、24.5℃、25℃等。
21、優選地，所述第一階段反應的時間為1-2h，例如可以為1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h等。
22、優選地，所述第二階段反應的溫度為25-90℃，例如可以為30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃等。
23、優選地，所述第二階段反應的時間為1-24h，例如可以為2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h等。
24、優選地，所述第二階段反應在恒溫油浴的條件下進行。
25、優選地，所述第一階段反應和第二階段反應各自獨立地在第一攪拌的條件下進行。
26、優選地，所述第一攪拌的轉速為400-550r/min，例如可以為400r/min、420r/min、440r/min、460r/min、480r/min、500r/min、520r/min、540r/min、550r/min等。
27、優選地，所述傅克烷基化反應完成后還包括依次進行地洗滌、第一干燥的步驟。
28、優選地，所述第一干燥的溫度為60-100℃，例如可以為62℃、64℃、66℃、68℃、70℃、72℃、75℃、78℃、80℃、82℃、85℃、88℃、90℃、92℃、95℃、98℃等。
29、優選地，所述第一干燥的時本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種超交聯聚合物，其特征在于，所述超交聯聚合物的制備原料包括鹵素修飾的超交聯聚合物和乙二胺封端的聚乙烯亞胺的組合；
2.根據權利要求1所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述二鹵芐類化合物包括1,4-對二氯芐和/或1,4-對二溴芐；
3.根據權利要求1或2所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述鹵素修飾的超交聯聚合物的制備方法包括：
4.根據權利要求3所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述傅克烷基化反應在第一催化劑的存在下進行；
5.根據權利要求3或4所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述傅克烷基化反應在第一有機溶劑的存在下進行；
6.根據權利要求3-5任一項所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述傅克烷基化反應在氮氣氣氛下進行；
7.根據權利要求1-6任一項所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述超交聯聚合物的制備原料還包括第二有機溶劑；
8.一種如權利要求1-7任一項所述的超交聯聚合物的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述反應的溫度為80-1
10.一種如權利要求1-7任一項所述的超交聯聚合物的應用，其特征在于，所述超交聯聚合物用于草甘膦吸附劑。
...【技術特征摘要】
1.一種超交聯聚合物，其特征在于，所述超交聯聚合物的制備原料包括鹵素修飾的超交聯聚合物和乙二胺封端的聚乙烯亞胺的組合；
2.根據權利要求1所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述二鹵芐類化合物包括1,4-對二氯芐和/或1,4-對二溴芐；
3.根據權利要求1或2所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述鹵素修飾的超交聯聚合物的制備方法包括：
4.根據權利要求3所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述傅克烷基化反應在第一催化劑的存在下進行；
5.根據權利要求3或4所述的超交聯聚合物，其特征在于，所述傅克烷基化反應在第一有機溶...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊良嶸，孟啟宇，邢慧芳，戎猛，劉會洲，池汝安，
申請(專利權)人：中國科學院過程工程研究所，
類型：發明
國別省市：
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