專利名稱：一種苯胺-鄰氨基酚共聚物、其制備方法及在去除水體中汞離子的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種共聚物，特別是一種苯胺-鄰氨基酚共聚物及其化學(xué)制備方法，本發(fā)明還涉及該共聚物在吸附去除水中汞離子的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汞消耗量逐年增加，排放到環(huán)境中的汞污染物也日益增多，水體 中汞離子對水生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生重大的危害，同時(shí)可能通過食物鏈在生物體內(nèi)富集，危害人體 中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及腎臟等。長期以來人們一直在尋求含汞廢水的治理方法，其中吸 附法因操作簡便比較常用，但存在吸附容量小、吸附效果不佳或水化學(xué)條件適應(yīng)性不強(qiáng)等 缺點(diǎn)。導(dǎo)電聚合物因具有光、電、磁等方面特殊的性能，備受人們關(guān)注，目前已應(yīng)用于蓄電 池、傳感器、磁療器械等領(lǐng)域。苯胺-鄰氨基酚共聚物結(jié)構(gòu)中含較多能與重金屬發(fā)生絡(luò)合作 用的氮原子，并且結(jié)構(gòu)中的鄰氨基酚具育緩沖PH的作用，其性能對較寬范圍的pH有一定的 適應(yīng)性，有望成為新型的重金屬吸附材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種適應(yīng)于廣泛pH范圍的苯胺_鄰氨基酚共聚 物其化學(xué)制備方法，利用該共聚物吸附去除水中汞離子，操作方便，去除效果好。本發(fā)明所涉及的苯胺-鄰氨基酚共聚物，是由以下化學(xué)方法制備而成1)將苯胺單體和鹽酸溶于去離子水中，攪拌條件下加入鄰氨基酚，其中苯胺、鹽酸 與鄰氨基酚的摩爾比為60 80 200 220 1. 1 1. 5 ；2)將過硫酸銨和鹽酸配成水溶液，使過硫酸銨、鹽酸和步驟1)得到的溶液中的苯 胺單體摩爾比為11 15 200 220 60 80 ；3)將過硫酸銨和鹽酸溶液緩慢加入上述步驟1)配置的反應(yīng)液中，磁力攪拌，反應(yīng) 5 12小時(shí)；4)得到反應(yīng)物用去離子水洗滌、抽濾直至濾液無色；5)將上述步驟4)得到的固體物質(zhì)在60 90°C條件下在真空干燥箱中烘干，得到 苯胺-鄰氨基酚共聚物。此外，本發(fā)明還請求保護(hù)苯胺-鄰氨基酚共聚物的制備方法以及及該共聚物在去 除水中汞離子的應(yīng)用。本發(fā)明中苯胺-鄰氨基酚共聚物的制備方法簡單，容易實(shí)現(xiàn)，原料價(jià)格低廉。利 用該共聚物吸附去除水中汞離子具有廣泛的水體PH環(huán)境適應(yīng)性、去除效果好，而且操作方 便，適用于大量含汞廢水的處理。


圖1是本發(fā)明涉及的苯胺_鄰氨基酚共聚物粉末的掃描電鏡形貌圖。
圖2是本發(fā)明涉及的含汞溶液的不同pH對苯胺-鄰氨基酚共聚物吸附去除汞離 子的影響。圖3是本發(fā)明涉及的苯胺_鄰氨基酚共聚物吸附水中汞離子在離子強(qiáng)度分別為I =0. 2moir1 及 I = lmor1LNaN03 條件下的 Langmuir 吸附等溫線。
具體實(shí)施例1、苯胺-鄰氨基酚共聚物的化學(xué)制備方法實(shí)施例1 1)將苯胺單體和鹽酸溶于去離子水中，攪拌條件下加入鄰氨基酚，其中苯胺、鹽酸 與鄰氨基酚的摩爾比為60 200 1.1;2)將過硫酸銨和鹽酸配成水溶液，使過硫酸銨、鹽酸和步驟1)得到的溶液中的苯 胺單體摩爾比為11 200 60;3)將過硫酸銨和鹽酸溶液緩慢加入上述步驟1)配置的反應(yīng)液中，磁力攪拌，反應(yīng) 8小時(shí)；4)得到反應(yīng)物用去離子水洗滌、抽濾直至濾液無色；5)將上述步驟4)得到的固體物質(zhì)在70°C條件下在真空干燥箱中烘干，得到苯 胺-鄰氨基酚共聚物。其形貌圖如圖1所示。圖1是苯胺-鄰氨基酚共聚物粉末的掃描電鏡圖。從圖中可以看出該共聚物的 粒子呈現(xiàn)球形。實(shí)施例2 1)將苯胺單體和鹽酸溶于去離子水中，攪拌條件下加入鄰氨基酚，其中苯胺、鹽酸 與鄰氨基酚的摩爾比為70 210 1.3；2)將過硫酸銨和鹽酸配成水溶液，使過硫酸銨、鹽酸和步驟1)得到的溶液中的苯 胺單體摩爾比為13 210 70;3)將過硫酸銨和鹽酸溶液緩慢加入上述步驟1)配置的反應(yīng)液中，磁力攪拌，反應(yīng) 8小時(shí)；4)得到反應(yīng)物用去離子水洗滌、抽濾直至濾液無色；5)將上述步驟4)得到的固體物質(zhì)在70°C條件下在真空干燥箱中烘干，得到苯 胺-鄰氨基酚共聚物。實(shí)施例3 1)將苯胺單體和鹽酸溶于去離子水中，攪拌條件下加入鄰氨基酚，其中苯胺、鹽酸 與鄰氨基酚的摩爾比為80 220 1.5；2)將過硫酸銨和鹽酸配成水溶液，使過硫酸銨、鹽酸和步驟1)得到的溶液中的苯 胺單體摩爾比為15 220 80;3)將過硫酸銨和鹽酸溶液緩慢加入上述步驟1)配置的反應(yīng)液中，磁力攪拌，反應(yīng) 8小時(shí)；4)得到反應(yīng)物用去離子水洗滌、抽濾直至濾液無色；5)將上述步驟4)得到的固體物質(zhì)在70°C條件下在真空干燥箱中烘干，得到苯 胺-鄰氨基酚共聚物。
2、苯胺_鄰氨基酚共聚物吸附水體中汞離子的方法實(shí)施例4 1)將20mg苯胺-鄰氨基酚共聚物加入到lOOmg L—1的模擬含汞廢水中，含汞廢水 的pH為2 12 ；2)將上述步驟1)得到的含共聚物的模擬含汞廢水40mL加入到玻璃容器中，密 封；3)將上述步驟2)中的玻璃容器置于振動培養(yǎng)箱中，25°C恒溫振蕩24小時(shí)；4)振蕩結(jié)束后，抽取10ml含汞廢水過濾；5)取1ml上述步驟4)的濾液稀釋，用原子熒光法測定汞離子濃度(Ce)；
C -C6)計(jì)算共聚物吸附去除率R，及="^^><100%;圖2是25°C，20mg共聚物吸附劑，CQ = lOOmgL—1含汞離子模擬廢水的不同pH條件 對吸附效果的影響。從圖2中可以看出在pH 4. 5 8. 5之間廣泛pH范圍內(nèi)，用此共聚物 吸附劑吸附汞離子的去除率都在95%左右。實(shí)施例5 1)將10mg苯胺-鄰氨基酚共聚物加入到1 400mg L—1的模擬含汞廢水中，含汞 廢水的PH為5. 5 ；2)將上述步驟1)得到的含共聚物的模擬含汞廢水40mL加入到玻璃容器中，密 封；3)將上述步驟2)中的玻璃容器置于振動培養(yǎng)箱中，25°C恒溫振蕩24小時(shí)；4)振蕩結(jié)束后，抽取10mL含汞廢水過濾；5)取1ml上述步驟4)的濾液稀釋，用原子熒光法測定汞離子濃度(Ce)；e)計(jì)算共聚物吸附容量Qe，0e=^^l[ (mgg1)；
M圖3是25°C，10mg共聚物吸附劑，不同初始濃度的模擬含汞廢水，離子強(qiáng)度分別為 0. 2moir1和lmolI^NaNC^條件下的Langmuir吸附等溫線?？梢钥闯鲈摬牧蠈x子的吸 附效果很好，吸附容量可達(dá)到212. Umgg—1。以上是本發(fā)明的思路及實(shí)施方法，具體應(yīng)用途徑很多，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種苯胺-鄰氨基酚共聚物，其特征在于由以下方法制備而成1)將苯胺單體和鹽酸溶于去離子水中，攪拌條件下加入鄰氨基酚，其中苯胺、鹽酸與鄰氨基酚的摩爾比為60～80∶200～220∶1.1～1.5；2)將過硫酸銨和鹽酸配成水溶液，使過硫酸銨、鹽酸和步驟1)得到的溶液中的苯胺單體摩爾比為11～15∶200～220∶60～80；3)將過硫酸銨和鹽酸溶液緩慢加入上述步驟1)配制的反應(yīng)液中，磁力攪拌，反應(yīng)5～12小時(shí)；4)得到的反應(yīng)物用去離子水洗滌、抽濾直至濾液無色；5)將上述步驟4)得到的固體物質(zhì)在60～90℃條件下在真空干燥箱中烘干，得到苯胺-鄰氨基酚共聚物。
2.一種苯胺-鄰氨基酚共聚物的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)將苯胺單體和鹽酸溶于去離子水中，攪拌條件下加入鄰氨基酚，其中苯胺、鹽酸與鄰 氨基酚的摩爾比為60 80 200 220 1. 1 1. 5 ；2)將過硫酸銨和鹽酸配成水溶液，使過硫酸銨、鹽酸和步驟1)得到的溶液中的苯胺單 體摩爾比為11 15 200 220 60 80;3)將過硫酸銨和鹽酸溶液緩慢加入上述步驟1)配制的反應(yīng)液中，磁力攪拌，反應(yīng)5 12小時(shí)；4)得到的反應(yīng)物用去離子水洗滌、抽濾直至濾液無色；5)將上述步驟4)得到的固體物質(zhì)在60 90°C條件下在真空干燥箱中烘干，得到苯 胺-鄰氨基酚共聚物。
3.權(quán)利要求1所述的苯胺-鄰氨基酚共聚物在去除水體中汞離子的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種苯胺-鄰氨基酚共聚物、其制備方法及在去除水體中汞離子的應(yīng)用，其制備步驟是室溫下，在苯胺、鹽酸和鄰氨基酚單體溶液中加入適量的氧化劑過硫酸銨進(jìn)行聚合，聚合結(jié)束后洗滌、過濾至濾液無色，干燥，得到如掃描電鏡圖所示的納米共聚物。將適量該共聚物加入到含汞模擬廢水中，室溫下振蕩24小時(shí)，過濾，用原子熒光測定稀釋濾液中汞的濃度。結(jié)果表明該共聚物在廣泛的pH條件下對水中汞離子均具有優(yōu)越的吸附性能。
文檔編號C02F1/28GK101875721SQ200910234580
公開日2010年11月3日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者孫立, 張婭, 李琴, 翟建平, 胡秋嬋 申請人:南京大學(xué)