[发明专利]具有吸附-脱附阴阳离子的柔性亲水性聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及具有吸附‑脱附阴阳离子的柔性亲水性聚合物及其制备方法和应用，所述柔性亲水性聚合物制备方法包括以下步骤：(1)制备一代聚合物；(2)以三聚氰氯为核，一代聚合物为支化单元，制备三代聚合物；(3)取三代聚合物分散于水中；加入丙烯酸、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、3‑(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、对甲苯磺酸，反应，洗涤，并真空抽滤即得。本发明制备工艺简单，易于操作，在制备过程中不会引入杂质，同时制备的聚合物材料具有较高的可再生能力，可多次重复利用，在实际应用中显著地提高了工作效率，并减少了应用成本，对重金属离子和有机染料等污染物进行吸附和脱附，实现污染物的去除或回收。

技术领域

本发明涉及柔性亲水性聚合物材料技术领域，具体涉及具有吸附-脱附阴阳离子的柔性亲水性聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济的快速发展，近代工业也取得了长足的发展，而由此引发的环境问题也变的日益严重。尤其是重金属和有机染料的污染引起了人们的广泛关注，这是由于重金属离子不能够分解，在生物体内易累积，再通过食物链进入到人体中，会危害人类的健康。

重金属是一种对人体有害的物质，特别是镉、铬、汞等重金属毒性更大，可对人体造成直接伤害。来自电镀厂和线路板厂的重金属废水对环境特别是水资源的威胁日益严重，并且已经成为全球性的环境问题。因此治理重金属废水越来越为全世界所瞩目，各国为此投入大量人力物力进行广泛的研究，并取得一定的研究成果和发明专利。到目前为止，用于治理重金属废水的方法主要以化学沉淀法为主，化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法。虽然化学法是目前应用最普遍的技术，由于受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀法往往出水浓度达不到要求，需作进一步处理，产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染。另外，用化学沉淀法处理重金属废水中所产生的废渣含有大量的重金属，这些重金属必须回收，否则会对环境造成严重污染。而从废渣中回收重金属技术复杂，且不可能在现场进行，必须运到政府规定的部门或企业单位进行回收处理，运输和加工成本都很高，且难于回收彻底。除化学沉淀法外，还有其它一些技术相继应用于重金属废水处理，这些包括：电解法、物理吸附法、离子交换法、膜分离法包括液体膜分离，电渗析和隔膜电解，虽然这些技术对处理金属铬废水各自都具有一定的优点，但仍存在成本过高或可靠性不够等缺点。在这些技术中聚合物吸附脱附法具有较大的潜力和应用前景。

除了重金属废水外，来自印染行业的印染废水也是对水源污染的一个重要来源。印染废水不光水量大，而且色度高、成分复杂，除了残留染料外还含有浆料、助剂、酸、碱、重金属及无机盐等；而染料本身结构中的胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素，具有较大的毒性。另外，印染废水污染有机物中含有芳族卤化物、芳族硝基化合物、联苯等生物难降解的有毒物质，排入水体危害极大。由于印染废水的成分复杂，处理难度大，多年来印染废水处理一直面临各种技术难题。目前印染废水处理最常用的是混凝脱色法，其过程是通过絮凝剂与废水中的残留染料发生络合或鳌合反应形成沉淀，从而除去染料。混凝法的缺点是，脱色和COD去除不彻底，产生大量的污泥，易造成二次污染，同时设施占地大，工艺耗时较长，其它各种技术也相继在印染业废水处理工程中尝试或应用，其中包括物理吸附脱色法、氧化脱色法、离子交换脱色、膜分离脱色和生化脱色等技术，这些技术或是因效果不理想或是因成本过高均未获广泛应用。

有鉴于此，本发明旨在开发一种快速、高效、无毒、成本低且应用范围广的具有吸附-脱附阴阳离子的柔性亲水性聚合物。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的一个目的在于，提供一种具有吸附-脱附阴阳离子的柔性亲水性聚合物及其应用；本发明的另一个目的在于，提供所述具有吸附-脱附阴阳离子的柔性亲水性聚合物的制备方法。

为了实现本发明，提供的技术方案为：

一种具有吸附-脱附阴阳离子的柔性亲水性聚合物的制备方法，包括下述步骤：