[发明专利]间苯二胺与磺化间苯二胺共聚物用作重金属离子吸附剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种间苯二胺与磺化间苯二胺共聚物用作重金属离子吸附剂。

背景技术

从20世纪30年代以来，工农业迅速发展，大量的污染物进入环境，引起了环境质量严重恶化，尤其是重金属污染，有报道受重金属污染水源的汞、镉和铅浓度已经分别达到8、100、190μg/L，中国有相当数量人口经受着使用受污染饮用水的危害。研究和开发方法简单、费用低廉、适用范围广泛、使用寿命长的脱除毒性重金属技术，不仅具有学术价值，而且有重大的社会意义。传统的重金属污染废水处理技术包括：化学法(化学沉淀法、氧化还原法、铁氧化法等)，离子树脂交换法，电解法，吸附法，反渗透法，电渗析法，蒸发浓缩法，生物法等。他们各有优缺点，适用于不同的条件。其中吸附法具有吸附量大、速度快、效率高、操作简单、可以循环利用等特点，因此应用较为广泛。在吸附法中，吸附剂通过与金属离子之间发生离子交换、络合、沉淀等作用完成对重金属离子的吸附。近些年来，吸附研究工作的重点是研究开发新型高效的多功能重金属离子吸附剂，而那些具有大量自由氨基、亚氨基、巯基等功能基团的聚合物往往更易引起研究者的关注。此外利用含有特殊官能团的物质对现有吸附剂进行改性也是当前该领域研究的焦点。

聚间苯二胺大分子呈现刚性梯形结构或网状结构，具有优异的热稳定性和耐溶剂性，是一种性能优异的吸附剂材料，其对200mg/L铅离子的吸附率可达89％，且利用0.5mol/L硝酸溶液可以较好的使吸附剂再生并循环使用。对银、汞等重金属离子也有相对较好的吸附性能。

发明内容

本发明根据现有技术中的不足，提供一种间苯二胺与磺化间苯二胺的共聚物的用途。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

间苯二胺与磺化间苯二胺的共聚物在吸附重金属离子中的应用。

其中，所述的重金属离子选自铅离子、汞离子、铜离子、银离子和金离子。

其中，所述聚合物由间苯二胺与磺化间苯二胺链段组成。

其中，所述的聚合物包括结构单元 

其中，所述的聚合物分子结构式为： 其中，x∶(x+y)＝(10～99)∶100。

其中，所述的磺化间苯二胺选自2，4-二氨基苯磺酸或其盐。

其中，所述聚合物由间苯二胺与磺化间苯二胺在氧化剂作用下聚合而成。

其中，所述的间苯二胺与磺化间苯二胺的聚合包括步骤：将间苯二胺的水溶液与磺化间苯二胺的水溶液混合得混合溶液，再加入氧化剂水溶液，反应结束后，除去上层杂质溶液，剩余溶液干燥后即得间苯二胺与磺化间苯二胺的共聚物。

其中，所述的磺化间苯二胺选自2，4-二氨基苯磺酸或其盐。

其中，所述的氧化剂与间苯二胺的摩尔比为(0.5～3)∶1。

其中，所述的氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠。

其中，以间苯二胺的摩尔量与2，4-二氨基苯磺酸或其盐的摩尔量之和为基础计，加入的间苯二胺的摩尔百分比为10～99％。

其中，将混合溶液在0～40℃下，加入氧化剂水溶液。

其中，在间苯二胺的水溶液的温度与磺化间苯二胺的水溶液温度相同时混合。

其中，在氧化剂水溶液温度与混合溶液温度相同时，将氧化剂水溶液加入混合溶液中。

其中，所述的除去上层杂质溶液是通过离心处理后，除去上层溶液，再加入去离子水清洗，至上层溶液中无SO₄^2-离子。

其中，将间苯二胺与磺化间苯二胺的共聚物加入重金属离子溶液中，重金属离子溶液的温度为5～40℃。

其中，重金属离子溶液的pH值为2～6.5。

本发明中，PmPD是聚间苯二胺，mPD是间苯二胺，SDB是2，4-二氨基苯磺酸，PmPDSDB是聚间苯二胺-2，4-二氨基苯磺酸，PSDB是聚2，4-二氨基苯磺酸。