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【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于功能高分子材料,特別是涉及一種超高交聯吸附樹脂材料及其制備方法與應用。
技術介紹
1、工業廢水是指工業生產過程中排出的廢水,包括化工生產和冶金生產等領域產生的各種有毒、有害廢水以及生活污水、農業灌溉排水等。在工業廢水中,常見的污染物如:cr(ⅵ)和酚類化合物具有較強的毒性,對環境造成了嚴重污染。對于工業企業來說,廢水處理是生產過程中至關重要的環節,所有廢水必須經過廢水處理達到標準才能排放。當前,處理含有鉻和酚類化合物的工業廢水的技術仍然面臨眾多挑戰。當前,人們環保意識逐步不大增強,廢水排放標準不斷提升,導致廢水處理難度增加,同時,廢水中含有大量的有害物質,不利于環保工作開展。因此,為了降低廢水處理的成本和提高處理效果,須采用創新的技術手段,確保對工業廢水中普遍存在的鉻和酚類化合物等污染物進行高效處理。
2、然而,現有吸附材料在處理工業廢水中的苯酚、水楊酸及六價鉻等污染物時面臨多種挑戰,包括吸附材料的選擇性和效率不足,難以有效從復雜廢水中分離目標物質;傳統吸附劑的機械強度和穩定性不佳,在實際操作中易發生破損或性能下降;再生過程繁瑣且成本高,限制了其循環利用;部分制備工藝涉及使用有害化學物質,對環境和人體健康構成潛在風險。此外,吸附材料的孔結構與分布往往不夠理想,影響了其整體的吸附容量和速率,而高昂的成本也制約了技術的大規模應用。
技術實現思路
1、本專利技術實施例的目的在于提供一種超高交聯吸附樹脂材料,以解決現有技術在工業廢水處理中對苯酚、水楊酸及六價鉻等污
2、本專利技術的第二目的在于提供一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法;
3、本專利技術的第三目的在于提供一種超高交聯吸附樹脂材料的應用;
4、為解決上述技術問題,本專利技術所采用的技術方案是,一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,具體按照以下步驟進行:
5、s1、將分散劑溶解至水中制備水相,然后利用苯乙烯、二乙烯基苯、過氧化苯甲酰以及致孔劑混合形成油相,將水相及油相混合以制備聚苯乙烯微球;
6、s2、制備氯甲基化試劑,先將聚苯乙烯微球置于1,2-二氯乙烷中隨后加入所述氯甲基化試劑進行溶脹;溶脹完成后加入催化劑進行攪拌得到氯甲基聚苯乙烯微球;
7、s3、將氯甲基聚苯乙烯微球置于1,2-二氯乙烷中然后添加催化劑后進行保溫,隨后加熱反應后得到超高交聯吸附樹脂。
8、進一步的,所述s1中將水相及油相混合以制備聚苯乙烯微球的具體過程為:將水相加入油相中,在60~70℃條件下攪拌2~3h,隨后將溫度先提升至70~80℃反應4~6h;再提升至85~95℃,持續反應4~6h,反應完成后,進行固液分離,然后用乙醇和水進行清洗。
9、進一步的,s1中分散劑為聚乙烯醇,致孔劑為用苯、甲苯或正庚烷中的任意一種或多種組合物;
10、所述二乙烯基苯和苯乙烯的質量比為(0.3~0.6):1,致孔劑和苯乙烯的質量比為(0.5~1):1,過氧化苯甲酰和苯乙烯的質量比(0.0056~0.02):1;
11、所述分散劑和水的質量比為(0.3~0.4):100;水和苯乙烯的質量比為(4~5):1。
12、進一步的,s2中聚苯乙烯微球與1,2-二氯乙烷的質量比為1:(8~10);s3中氯甲基聚苯乙烯微球與1,2-二氯乙烷的質量比為1:(8~10)。
13、進一步的,氯甲基化試劑具體為1,4-二氯甲氧基丁烷;所述聚苯乙烯微球與氯甲基化試劑的質量比為1:(5~6)。
14、進一步的,1,4-二氯甲氧基丁烷的制備過程具體為:將1,4-丁二醇和甲醛溶液按照體積比進行混合,體積比為55:31~32,然后在冰浴條件下密封攪拌;攪拌過程中滴加三氯化磷,所述三氯化磷與1,4-丁二醇和甲醛溶液的混合溶液體積比為55:(33~34);攪拌過程中將溫度保持在15~20℃;將混合液移至分液漏斗中靜置使油水分層,然后把油層和水依次從漏斗中倒出,將分離后的油層用無水硫酸鈉干燥,再減壓蒸餾即得。
15、進一步的,所述s2及s3中的催化劑為無水氯化鋅、無水氯化鐵、無水氯化鋁中的一種;所述s2及s3中的催化劑質量分別占s2及s3中所加入的1,2二氯乙烷質量的6%至10%。
16、進一步的,s2中聚苯乙烯微球溶脹時間為10~12h;添加催化劑后在50~60℃下攪拌10~14h;
17、s3中添加催化劑后在40~50℃下保溫反應2~3h,隨后將溫度升高至60~80℃反應3~4h。
18、一種超高交聯吸附樹脂材料,如上述方法進行制備。
19、上述超高交聯吸附樹脂材料在吸附工業廢水中含有的苯酚、水楊酸和六價鉻離子中的應用。
20、與現有技術相比,本專利技術的有益效果為:本專利技術通過設計并合成一種超高交聯吸附樹脂,顯著提升了在工業廢水處理中對苯酚、水楊酸及六價鉻離子等污染物的去除效率。這種新型樹脂展現出卓越的吸附容量和快速吸附性能,能夠高效地從廢水中分離出這些有害物質。此外,該樹脂具有良好的機械強度和均勻的顆粒大小,能夠在實際操作中抵抗物理磨損,從而延長使用壽命。在制備過程中,避免了使用氯甲醚等強致癌性物質,并采用了低碳醇類作為再生溶劑,不僅符合環保要求,而且使得溶劑可以循環利用,減少了對環境的影響。通過精確控制單體與交聯劑的比例以及致孔劑的選擇,樹脂具備可調控的孔結構和孔徑分布,能夠適應不同的應用需求。同時,該樹脂易于再生且能多次循環使用,降低了資源消耗和廢棄物產生,進一步提高了其經濟性和實用性。整體而言,本專利技術提供了一種簡便易行、成本效益高且環境友好的解決方案,為工業廢水處理帶來了顯著的技術進步。
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1.一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,具體按照以下步驟進行:
2.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,所述S1中將水相及油相混合以制備聚苯乙烯微球的具體過程為:將水相加入油相中,在60~70℃條件下攪拌2~3h,隨后將溫度先提升至70~80℃反應4~6h;再提升至85~95℃,持續反應4~6h,反應完成后,進行固液分離,然后用乙醇和水進行清洗。
3.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,S1中分散劑為聚乙烯醇,致孔劑為用苯、甲苯或正庚烷中的任意一種或多種組合物;
4.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,S2中聚苯乙烯微球與1,2-二氯乙烷的質量比為1:(8~10);S3中氯甲基聚苯乙烯微球與1,2-二氯乙烷的質量比為1:(8~10)。
5.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,氯甲基化試劑具體為1,4-二氯甲氧基丁烷;所述聚苯乙烯微球與氯甲基化試劑的質量比為1:(5~6)。
6.根據權
7.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,所述S2及S3中的催化劑為無水氯化鋅、無水氯化鐵、無水氯化鋁中的一種;所述S2及S3中的催化劑質量分別占S2及S3中所加入的1,2二氯乙烷質量的6%至10%。
8.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,S2中聚苯乙烯微球溶脹時間為10~12h;添加催化劑后在50~60℃下攪拌10~14h;
9.一種超高交聯吸附樹脂材料,如權利要求1~8任一所述方法進行制備。
10.一種超高交聯吸附樹脂材料的應用,其特征在于,所述超高交聯吸附樹脂材料在吸附含有苯酚、水楊酸及六價鉻離子的工業廢水中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,具體按照以下步驟進行:
2.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,所述s1中將水相及油相混合以制備聚苯乙烯微球的具體過程為:將水相加入油相中,在60~70℃條件下攪拌2~3h,隨后將溫度先提升至70~80℃反應4~6h;再提升至85~95℃,持續反應4~6h,反應完成后,進行固液分離,然后用乙醇和水進行清洗。
3.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,s1中分散劑為聚乙烯醇,致孔劑為用苯、甲苯或正庚烷中的任意一種或多種組合物;
4.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,s2中聚苯乙烯微球與1,2-二氯乙烷的質量比為1:(8~10);s3中氯甲基聚苯乙烯微球與1,2-二氯乙烷的質量比為1:(8~10)。
5.根據權利要求1所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征在于,氯甲基化試劑具體為1,4-二氯甲氧基丁烷;所述聚苯乙烯微球與氯甲基化試劑的質量比為1:(5~6)。
6.根據權利要求5所述的一種超高交聯吸附樹脂材料的制備方法,其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員:鄭建東,彭純,周海嬪,汪曉峰,陳加燦,
申請(專利權)人:滁州學院,
類型:發明
國別省市:
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