本发明涉及离子交换树脂
技术领域：
，尤其涉及一种孔径分布均匀离子交换树脂制备方法。
背景技术：
：离子交换树脂是一种在交联聚合物结构中含有离子交换基团的功能高分子材料。不溶于一般的酸碱溶液及许多有机溶剂。可以防范用于水处理、食品工业、制药工业、环境保护及冶金工业等。目前强碱性阴离子交换树脂具有性能优良、可循环再生、转型方便等优点，目前已被广泛用于工业水处理领域，虽然强碱阴离子交换树脂的交换容量得到了有效的提高，但制备的强碱阴离子离子交换树脂孔径分布不均，交换速率低，满足不了需求。技术实现要素：本发明提出了一种孔径分布均匀离子交换树脂制备方法，所得孔径分布均匀离子交换树脂孔径分布均匀，吸附容量高，交换速率大。本发明提出的一种孔径分布均匀离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：s1、将水、腐植酸钠、尿素搅拌均匀，加入氢氧化钠搅拌均匀，加入无水亚硫酸钠搅拌均匀，得到第一预制料；s2、将纸莎草，经硝酸氧化处理后送入异丙醇中浸泡，过滤，洗涤，干燥，加入无水乙醇、环氧氯丙烷，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，加入椰油酰胺丙基甜菜碱、丙酮、甲醛水溶液混合均匀，加入第一预制料，氮气保护下升温超声处理，过滤，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎，得到第二预制料；s3、将对氯甲基苯乙烯、聚苯乙烯、二乙烯基苯、过氧化苯甲酰混合，升温搅拌，加入第二预制料继续搅拌，得到第三预制料；s4、将去离子水、聚乙烯醇混合搅拌均匀，升温，搅拌状态下加入至第三预制料中，搅拌，倾倒出上层液体，用索氏提取器抽提，用热水洗涤，过滤，真空烘箱干燥，得到第四预制料；s5、将第四预制料送入二氯乙烷中，升温溶胀，加入三甲胺盐酸盐、氢氧化钠溶液，升温搅拌，水洗至中性，得到孔径分布均匀离子交换树脂。优选地，s1中，按重量份将150-250份水、35-55份腐植酸钠、10-20份尿素搅拌均匀，加入10-16份氢氧化钠搅拌均匀，加入10-20份无水亚硫酸钠搅拌均匀，得到第一预制料。优选地，s2中，按重量份将30-50份纸莎草，经硝酸氧化处理后送入120-160份异丙醇中浸泡，过滤，洗涤，干燥，加入80-140份无水乙醇、10-20份环氧氯丙烷，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，加入4-8份椰油酰胺丙基甜菜碱、35-45份丙酮、80-120份浓度为25-30％甲醛水溶液混合均匀，加入第一预制料，氮气保护下升温超声处理，过滤，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎，得到第二预制料。优选地，s2中，按重量份将30-50份纸莎草，经硝酸氧化处理后送入120-160份异丙醇中浸泡10-16h，过滤，洗涤，干燥，加入80-140份无水乙醇、10-20份环氧氯丙烷，在温度65-75℃搅拌40-60min，过滤，洗涤，干燥，加入4-8份椰油酰胺丙基甜菜碱、35-45份丙酮、80-120份浓度为25-30％甲醛水溶液混合均匀，加入第一预制料，氮气保护下在温度65-75℃超声处理40-60min，超声功率为20-30khz，过滤，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎，得到第二预制料。优选地，s3中，按重量份将35-45份对氯甲基苯乙烯、20-30份聚苯乙烯、1.2-2份二乙烯基苯、0.8-1.6份过氧化苯甲酰混合，升温搅拌，加入8-12份第二预制料继续搅拌，得到第三预制料。优选地，s3中，按重量份将35-45份对氯甲基苯乙烯、20-30份聚苯乙烯、1.2-2份二乙烯基苯、0.8-1.6份过氧化苯甲酰混合，在温度70-80℃搅拌4-8h，加入8-12份第二预制料继续搅拌30-50min，得到第三预制料。优选地，s4中，按重量份将100份去离子水、2-6份聚乙烯醇混合搅拌均匀，升温，搅拌状态下加入至70-80份第三预制料中，搅拌，倾倒出上层液体，用索氏提取器抽提，用热水洗涤，过滤，真空烘箱干燥，得到第四预制料。优选地，s4中，按重量份将100份去离子水、2-6份聚乙烯醇混合搅拌均匀，在温度80-84℃、搅拌状态下加入至70-80份第三预制料中，搅拌8-16h，倾倒出上层液体，用索氏提取器抽提4-8h，用温度75-85℃水洗涤，过滤，在温度85-95℃真空烘箱干燥，得到第四预制料。优选地，s5中，按重量份将70-80份第四预制料送入80-120份二氯乙烷中，升温溶胀，加入25-35份三甲胺盐酸盐、180-220份浓度为35-45wt％氢氧化钠溶液，升温搅拌，水洗至中性，得到孔径分布均匀离子交换树脂。优选地，s5中，按重量份将70-80份第四预制料送入80-120份二氯乙烷中，在温度40-50℃溶胀8-14h，加入25-35份三甲胺盐酸盐、180-220份浓度为35-45wt％氢氧化钠溶液，在温度45-55℃搅拌4-8h，水洗至中性，得到孔径分布均匀离子交换树脂。本发明中，氯甲基苯乙烯、聚苯乙烯与二乙烯基苯，在过氧化苯甲酰的配合下，形成交联骨架对氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯共聚体，然后通过胺化反应引入季铵基团，在此过程中，添加一定量第二预制料，不仅可促使各物料间分散性好，产物均一性好，且形成的孔径分布均匀，交换速率大。其中在第二预制料中，纸莎草经过氧化与环氧化处理后，与第一预制料配合经过椰油酰胺丙基甜菜碱作用，由于椰油酰胺丙基甜菜碱含烷基官能团和酰胺基官能团，活性极高，与上述物料结合程度极高，且形成了具备水溶基团的长侧链，制品吸附容量极大，且在保持良好分散性的基础上，稳定性极好，表面活性高，第二预制料与其他组分间溶解性能极好，由于其本身具备极高吸附容量，导致生成的孔径分布均匀离子交换树脂吸附活性极高，吸附容量极大，可满足工业要求。具体实施方式下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1本发明提出的一种孔径分布均匀离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：s1、将水、腐植酸钠、尿素搅拌均匀，加入氢氧化钠搅拌均匀，加入无水亚硫酸钠搅拌均匀，得到第一预制料；s2、将纸莎草，经硝酸氧化处理后送入异丙醇中浸泡，过滤，洗涤，干燥，加入无水乙醇、环氧氯丙烷，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，加入椰油酰胺丙基甜菜碱、丙酮、甲醛水溶液混合均匀，加入第一预制料，氮气保护下升温超声处理，过滤，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎，得到第二预制料；s3、将对氯甲基苯乙烯、聚苯乙烯、二乙烯基苯、过氧化苯甲酰混合，升温搅拌，加入第二预制料继续搅拌，得到第三预制料；s4、将去离子水、聚乙烯醇混合搅拌均匀，升温，搅拌状态下加入至第三预制料中，搅拌，倾倒出上层液体，用索氏提取器抽提，用热水洗涤，过滤，真空烘箱干燥，得到第四预制料；s5、将第四预制料送入二氯乙烷中，升温溶胀，加入三甲胺盐酸盐、氢氧化钠溶液，升温搅拌，水洗至中性，得到孔径分布均匀离子交换树脂。实施例2本发明提出的一种孔径分布均匀离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：s1、按重量份将150份水、55份腐植酸钠、10份尿素搅拌均匀，加入16份氢氧化钠搅拌均匀，加入10份无水亚硫酸钠搅拌均匀，得到第一预制料；s2、按重量份将50份纸莎草，经硝酸氧化处理后送入120份异丙醇中浸泡16h，过滤，洗涤，干燥，加入80份无水乙醇、20份环氧氯丙烷，在温度65℃搅拌60min，过滤，洗涤，干燥，加入4份椰油酰胺丙基甜菜碱、45份丙酮、80份浓度为30％甲醛水溶液混合均匀，加入第一预制料，氮气保护下在温度65℃超声处理60min，超声功率为20khz，过滤，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎，得到第二预制料；s3、按重量份将45份对氯甲基苯乙烯、20份聚苯乙烯、2份二乙烯基苯、0.8份过氧化苯甲酰混合，在温度80℃搅拌4h，加入12份第二预制料继续搅拌30min，得到第三预制料；s4、按重量份将100份去离子水、6份聚乙烯醇混合搅拌均匀，在温度80℃、搅拌状态下加入至80份第三预制料中，搅拌8h，倾倒出上层液体，用索氏提取器抽提8h，用温度75℃水洗涤，过滤，在温度95℃真空烘箱干燥，得到第四预制料；s5、按重量份将70份第四预制料送入120份二氯乙烷中，在温度40℃溶胀14h，加入25份三甲胺盐酸盐、220份浓度为35wt％氢氧化钠溶液，在温度55℃搅拌4h，水洗至中性，得到孔径分布均匀离子交换树脂。实施例3本发明提出的一种孔径分布均匀离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：s1、按重量份将250份水、35份腐植酸钠、20份尿素搅拌均匀，加入10份氢氧化钠搅拌均匀，加入20份无水亚硫酸钠搅拌均匀，得到第一预制料；s2、按重量份将30份纸莎草，经硝酸氧化处理后送入160份异丙醇中浸泡10h，过滤，洗涤，干燥，加入140份无水乙醇、10份环氧氯丙烷，在温度75℃搅拌40min，过滤，洗涤，干燥，加入8份椰油酰胺丙基甜菜碱、35份丙酮、120份浓度为25％甲醛水溶液混合均匀，加入第一预制料，氮气保护下在温度75℃超声处理40min，超声功率为30khz，过滤，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎，得到第二预制料；s3、按重量份将35份对氯甲基苯乙烯、30份聚苯乙烯、1.2份二乙烯基苯、1.6份过氧化苯甲酰混合，在温度70℃搅拌8h，加入8份第二预制料继续搅拌50min，得到第三预制料；s4、按重量份将100份去离子水、2份聚乙烯醇混合搅拌均匀，在温度84℃、搅拌状态下加入至70份第三预制料中，搅拌16h，倾倒出上层液体，用索氏提取器抽提4h，用温度85℃水洗涤，过滤，在温度85℃真空烘箱干燥，得到第四预制料；s5、按重量份将80份第四预制料送入80份二氯乙烷中，在温度50℃溶胀8h，加入35份三甲胺盐酸盐、180份浓度为45wt％氢氧化钠溶液，在温度45℃搅拌8h，水洗至中性，得到孔径分布均匀离子交换树脂。实施例4本发明提出的一种孔径分布均匀离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：s1、按重量份将180份水、50份腐植酸钠、12份尿素搅拌均匀，加入14份氢氧化钠搅拌均匀，加入12份无水亚硫酸钠搅拌均匀，得到第一预制料；s2、按重量份将45份纸莎草，经硝酸氧化处理后送入130份异丙醇中浸泡14h，过滤，洗涤，干燥，加入100份无水乙醇、18份环氧氯丙烷，在温度68℃搅拌55min，过滤，洗涤，干燥，加入5份椰油酰胺丙基甜菜碱、42份丙酮、90份浓度为29％甲醛水溶液混合均匀，加入第一预制料，氮气保护下在温度68℃超声处理55min，超声功率为25khz，过滤，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎，得到第二预制料；s3、按重量份将42份对氯甲基苯乙烯、22份聚苯乙烯、1.8份二乙烯基苯、1份过氧化苯甲酰混合，在温度78℃搅拌5h，加入11份第二预制料继续搅拌35min，得到第三预制料；s4、按重量份将100份去离子水、5份聚乙烯醇混合搅拌均匀，在温度81℃、搅拌状态下加入至75份第三预制料中，搅拌10h，倾倒出上层液体，用索氏提取器抽提7h，用温度78℃水洗涤，过滤，在温度92℃真空烘箱干燥，得到第四预制料；s5、按重量份将72份第四预制料送入110份二氯乙烷中，在温度42℃溶胀12h，加入28份三甲胺盐酸盐、200份浓度为38wt％氢氧化钠溶液，在温度52℃搅拌5h，水洗至中性，得到孔径分布均匀离子交换树脂。实施例5本发明提出的一种孔径分布均匀离子交换树脂制备方法，包括如下步骤：s1、按重量份将220份水、40份腐植酸钠、18份尿素搅拌均匀，加入12份氢氧化钠搅拌均匀，加入18份无水亚硫酸钠搅拌均匀，得到第一预制料；s2、按重量份将35份纸莎草，经硝酸氧化处理后送入150份异丙醇中浸泡12h，过滤，洗涤，干燥，加入120份无水乙醇、12份环氧氯丙烷，在温度72℃搅拌45min，过滤，洗涤，干燥，加入7份椰油酰胺丙基甜菜碱、38份丙酮、100份浓度为28％甲醛水溶液混合均匀，加入第一预制料，氮气保护下在温度72℃超声处理45min，超声功率为28khz，过滤，固体物洗涤至中性，干燥，粉碎，得到第二预制料；s3、按重量份将38份对氯甲基苯乙烯、28份聚苯乙烯、1.4份二乙烯基苯、1.4份过氧化苯甲酰混合，在温度72℃搅拌7h，加入9份第二预制料继续搅拌45min，得到第三预制料；s4、按重量份将100份去离子水、3份聚乙烯醇混合搅拌均匀，在温度82℃、搅拌状态下加入至72份第三预制料中，搅拌14h，倾倒出上层液体，用索氏提取器抽提5h，用温度82℃水洗涤，过滤，在温度88℃真空烘箱干燥，得到第四预制料；s5、按重量份将78份第四预制料送入90份二氯乙烷中，在温度48℃溶胀10h，加入32份三甲胺盐酸盐、190份浓度为42wt％氢氧化钠溶液，在温度48℃搅拌7h，水洗至中性，得到孔径分布均匀离子交换树脂。实施例5所得孔径分布均匀离子交换树脂经测定具备以下主要技术指标：测试项目测试结果比表面积81.6m2/g中孔比例70.8％全交换容量5.7mmol/g含水量53.8％以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12