[发明专利]改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂及应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一系列以十二烷基苯磺酸钠等含有磺酸基的表面活性改性的聚苯胺（PANSDBS）与坡缕石结合的复合型吸附剂，本发明同时还涉及该复合型吸附剂在吸附污水中阳离子染料、重金属离子、苯酚材料的应用。

背景技术

随着人口的增长和工业的发展，水资源匮乏、特别是水质型缺水现象日益严重，污水处理技术在生产和生活中的作用也越来越大。

纺织印染行业是废水排放大户，占整个工业废水排放量的1/3。所以印染废水污染引发的环境问题日益突出，多数染料如罗丹明B和亚甲基蓝等阳离子染料，具有一定的毒性和生物积聚性，在自然条件下很难降解。印染废水直接排放到水体,不仅影响水体美观,降低水体透光率,而且破坏水体生态系统。染料及其中间代谢产物含有多种有毒物质可对水体生物造成多种危害.。印染废水的处理主要从脱色问题着手。目前，常用的脱色处理方法有中和法、氧化法、吸附法、反渗透法及混凝法等。

在水体污染方面，重金属污染同样是另一个难以根治的问题。对重金属废水的处理方法主要包括：吸附法、离子沉淀法、交换树脂法等等。工业上多采用化学沉淀法处理重金属废水，但化学沉淀法存在：易引起水质硬化，对低浓度的重金属离子处理不彻底，容易导致二次污染等缺点。离子交换树脂法可以将重金属离子转移到树脂上，但树脂和重金属离子难以分离，不论是在树脂的再利用方面还是在贵重金属的回收方面都有所不足。

近年来，吸附法作为染料废水和重金属污水的高效处理方法越来越被人们关注。其中多采用商品活性炭为吸附剂，目前人们试图研发更廉价、更有效的吸附材料以取代活性炭来进一步提高吸附效率并降低成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种改性聚苯胺-坡缕石复合型吸附剂。

本发明的改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂，是由以下工艺制备而成：

（1）将含有磺酸基的表面活性剂溶于水中，搅拌配制成浓度0.07~0.1mol/L的混合溶液。

所述含有磺酸基的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、仲烷基苯磺酸钠等苯基磺酸盐，脂肪酸甲酯磺酸钠、全氟辛烷磺酸钠等链烃磺酸盐。

（2）加入含有磺酸基的表面活性剂质量0.2~0.5倍的苯胺单体，搅拌2~5小时；

（3）加入苯胺单体质量0.5~0.8倍、用酸处理过的坡缕石，搅拌4~6小时，使苯胺单体可以进入坡缕石的孔径之中；

（4）加入苯胺单体等摩尔量的引发剂过硫酸铵，继续搅拌20~24小时；抽滤，洗涤固体沉淀；

（5）于60~80℃真空干燥，研磨，得到坡缕石掺杂的聚苯胺吸附剂。

下面通过红外光谱和热重曲线对本发明的改性聚苯胺吸附剂的结构和性能进行说明。

1、红外光谱

图1为本发明改性聚苯胺-坡缕石复合型吸附剂与改性聚苯胺吸附剂（PANSDBS）的红外光谱对比图。从图1 可以看出除了有聚苯胺的特征峰以外在1658cm^-1处还有了坡缕石的特征峰，说明PANSDBS已与坡缕石成功复合。

2、扫面电镜

图2为PANSDBS（a）与本发明改性聚苯胺-坡缕石复合材料（b）的扫描电镜对比图。由图a可见， PANSDBS是由许多小颗粒团聚在一起的块状，而图b中坡缕石掺杂在块状PANSDBS间。

3、XRD

图3是PANSDBS、改性聚苯胺-坡缕石复合材料的XRD对比图。从图中可以看出，改性聚苯胺-坡缕石复合材料在5~70度的范围内出现了坡缕石的对应特征峰，进一步证明了PANSDBS已与坡缕石成功复合。

4、热重分析

图4为本发明制备的改性聚苯胺-坡缕石复合材料吸附剂的热重曲线。从图4中可以看出，吸附剂的在0~100℃的热稳定性是很好的，当温度升到100℃，改性聚苯胺-坡缕石复合材料吸附剂的分解量仅为3.4022%。