一种固载阳离子化β-环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物及吸附回收工业废水中酚类的方法_2

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甲基化聚苯乙締的合成方法
[0040] 式(III)阳离子环糊精的固载方法 阳OW 实施例2:
[0042] 吸附材料的制备似: 阳0创将IgP-环糊精溶于10血纯水中,揽拌IOmin使其溶解,加入lg2, 3-环氧丙基立 甲基氯化锭巧TMAC),并用氨氧化钢调节溶液抑使其为13,在70°C下揽拌4.化,过滤,蒸发 得到深褐色粘稠物即阳离子化0 -环糊精;将0. 48g聚乙締醇溶解在200mL的纯水中,加 入6. 4g氯化钢,在室溫下向该溶液中缓慢加入30g苯乙締、4g二乙締基苯、IOg对氯甲基 苯乙締及0. 64g过氧化苯甲酯的混合溶液,反应30min,然后升溫至60°C下,反应化,继续 升溫至80°C,反应lOh,得到的产物冷却,过滤,用60~80°C的溫水洗涂数次后,在70°C的 鼓风干燥箱内干燥化,得到黄色最终产品氯甲基化聚苯乙締;将Ig阳离子化P-环糊精溶 于20血水,加入2血化晚,室溫下揽拌比,然后加入5g氯甲基化聚苯乙締,在90°C下反应 2地,得到的产物冷却,过滤,用60~80°C的溫水洗涂数次后,在70°C的鼓风干燥箱内干燥 6h,得到黑褐色且表面粗糖的最终产品即固载了阳离子化0-环糊精的氯甲基化聚苯乙締 吸附剂。 W44] 实施例3 : W45] 吸附材料的制备(3):
[0046] 将Ig0 -环糊精溶于20mL纯水中,揽拌IOmin使其溶解,加入10化3-环氧丙基 S甲基氯化锭巧TMAC),并用氨氧化钢调节溶液抑使其为13,在70°C下揽拌4.化,过滤,蒸 发得到黑褐色粘稠物即阳离子化0-环糊精;将〇.24g聚乙締醇溶解在100血的纯水中,加 入3. 2g氯化钢,在室溫下向该溶液中缓慢加入15g苯乙締、2g二乙締基苯、15g对氯甲基苯 乙締及0. 3?过氧化苯甲酯的混合溶液,反应30min,然后升溫至60°C下,反应化,继续升溫 至80°C,反应lOh,得到的产物冷却,过滤,用60~80°C的溫水洗涂数次后,在70°C的鼓风 干燥箱内干燥化,得到黄色最终产品氯甲基聚苯乙締;将Ig阳离子化P-环糊精溶于IOmL 水,加入1血化晚,室溫下揽拌比,然后加入2. 5g氯甲基化聚苯乙締,在30°C下反应2地, 得到的产物冷却,过滤,用60~80°C的溫水洗涂数次后,在70°C的鼓风干燥箱内干燥化,得 到淡黄色且粉末的最终产品即固载了 0-环糊精的氯甲基化聚苯乙締吸附剂。
[0047] 实施例4 :
[0048] 含苯酪废水溶液的处理:
[0049] 将实施例1的吸附材料0.15g,投入100血500mg/L的苯酪废水溶液中置于25°C 下,W20化pm的转速振荡的全溫培养摇床振荡化,振荡完毕后,取上清液使用紫外-可见 光分光光度计测溶液中苯酪的含量,由结果得知,吸附剂对苯酪的吸附量为140mg/g;然后 用0. 4%氨氧化钢巧0%乙醇进行洗脱,使用紫外-可见光分光光度计测溶液中苯酪钢的含 量,由结果可知洗脱率为95%。
[0050] 实施例5:
[0051] 含水杨酸废水溶液的处理: 阳化引将实施例1的吸附材料0. 15g,投入IOOmL400mg/L的水杨酸废水溶液中置于 25 °C下,W20化pm的转速振荡的全溫培养摇床振荡化,振荡完毕后,取上清液使用紫外-可 见光分光光度计测溶液中水杨酸的含量,由结果得知,吸附剂对苯酪的吸附量为170mg/g; 然后用0. 02%氨氧化钢巧0 %乙醇进行洗脱,使用紫外-可见光分光光度计测溶液中水杨 酸钢的含量,由结果可知洗脱率为80%。 阳〇5引实施例6 :
[0054] 含对氯苯酪废水溶液的处理:
[0055] 将实施例1的吸附材料0.15g,投入100血500mg/L的对氯苯酪废水溶液中置于 25 °C下,W20化pm的转速振荡的全溫培养摇床振荡化,振荡完毕后,取上清液使用紫外-可 见光分光光度计测溶液中苯酪的含量,由结果得知,吸附剂对对氯苯酪的吸附量为250mg/ g;然后用0.4%氨氧化钢巧0%乙醇进行洗脱,使用紫外-可见光分光光度计测溶液中对氯 酪钢的含量,由结果可知洗脱率为90%。
[0056] 实施例7 :
[0057] 含对甲苯酪废水溶液的处理:
[0058] 将实施例1的吸附材料0.15g,投入100血200mg/L的对氯苯酪废水溶液中置于 25 °C下,W20化pm的转速振荡的全溫培养摇床振荡化,振荡完毕后,取上清液使用紫外-可 见光分光光度计测溶液中苯酪的含量,由结果得知,吸附剂对对氯苯酪的吸附量为96mg/g; 然后用0. 4%氨氧化钢巧0%乙醇进行洗脱,使用紫外-可见光分光光度计测溶液中对甲苯 酪钢的含量,由结果可知洗脱率为85%。
【主权项】
1. 一种固载阳离子化β-环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物,其特征由如下步骤制备 而成: (1) 将环糊精和2, 3-环氧丙基三甲基氯化铵或其他有活性基团的醚化剂按质量比为 1:1~10:1混合,再加入10mL水,并用氢氧化钠调节溶液使其ρΗ=13,最后在40~90°C下反应 1~4. 5h,得到阳离子化的环糊精; (2) 将苯乙烯或其他含有苯环的烯烃类和对氯甲基苯乙烯按质量比1:1~4:1比例混合 的单体作为聚合单体,将分散剂溶解在水中,在室温下,加入交联剂、聚合单体、引发剂,在 40~80°C进行反应;反应完毕后即得到聚合物,经热水洗涤数次后,将得到的产物进行干燥, 得到高分子聚合物;各物质的重量份数比为:聚合单体10~40份,交联剂:1~3份,分散剂: 0. 1~2 份,引发剂:0. 1~4 份,水:100~400 份; (3) 将步骤(1)得到的阳离子化环糊精与水按1:10~1:70比例混合,使阳离子化环糊精 溶解,并加入吡啶在室温下搅拌lh,再在40~90°C温度下,加入步骤(2)制得的氯甲基化聚 苯乙烯反应24h;加入的氯甲基化聚苯乙烯与阳离子化环糊精比例为1:1~3:1 ;反应完毕后 即得到所需聚合物,经热水洗涤数次后,将得到的产物进行干燥,得到固载阳离子化β-环 糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物。2. 根据权利要求1所述的固载阳离子化β-环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物,其特 征在于,所述的环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或羟丙基-β-环糊精。3. 根据权利要求1所述的固载阳离子化β-环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物,其特 征在于,所述有活性基团的醚化剂为2, 3-环氧丙基三甲基氯化铵、3-氯-2-羟丙基三甲基 氯化铵、Ν-(2, 3-环氧丙基)三甲胺盐或二乙基胺乙基氯。4. 根据权利要求1所述的固载阳离子化环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物,其 特征在于,所述含有苯环的烯烃类为苯乙烯、甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙 稀、氟苯乙稀或对氯甲基苯乙稀。5. 根据权利要求1所述的固载阳离子化β-环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物,其特 征在于,所述的分散剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素或甲基纤维素。6. 根据权利要求1所述的固载阳离子化β-环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物,其特 征在于,所述的引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯及偶氮二异丁腈中的一种或两 种的混合物。7. 根据权利要求1所述的固载阳离子化β-环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物,其特 征在于,所述的交联剂为二乙烯基苯、二异氰酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟丙酯或甲 基丙烯酸羟丙酯。8. 利用权利要求1所述的固载阳离子化β-环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物吸附回 收工业废水中酚类的方法,其特征在于包括如下步骤: (1) 将氯甲基化聚苯乙烯聚合物加入到含有酚类化合物的工业废水中,室温下振荡或 搅拌,过滤分离,废水中酚类化合物被吸附在氯甲基化聚苯乙烯聚合物中; (2) 将已吸附酚类化合物的氯甲基化聚苯乙烯聚合物加入到脱附剂中,室温下振荡或 搅拌、过滤,使酚类化合物脱附,回收得到酚类化合物和氯甲基化聚苯乙烯聚合物; (3) 将回收的氯甲基化聚苯乙烯聚合物置于60~70°C烘箱内烘干,干燥5~6h,储存以备 下次使用。9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,吸附材料氯甲基化聚苯乙烯聚合物与工 业废水的质量体积比为1:10~10:1,g/L。10. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,脱附剂为乙醇或乙醇与氢氧化钠的混合 物。
【专利摘要】本发明公开了一种固载阳离子化β-环糊精的氯甲基化聚苯乙烯聚合物及吸附回收工业废水中酚类的方法。该方法利用氯甲基化聚苯乙烯固载阳离子化环糊精形成的聚合物为吸附剂,工业废水中的酚类物质选择性地被吸附于聚合物中,然后通过简单的脱附处理即可实现吸附材料的再生及重复使用。利用该吸附剂对含有甲酚、苯酚、氯酚及水杨酸等有酚羟基的酚类工业废水进行吸附,其最大吸附量分别可以达到96、140、250、170mg/g,且在2小时内就达到平衡。结果表明其吸附量明显高于聚酰胺、DM301及S-8等已商品化吸附材料对酚类的最大吸附量。本发明的制备工艺简单且可重复使用、成本低廉、操作简单、吸附效率高、节能环保以及可以回收酚类等优点。
【IPC分类】C08F212/14, C08G81/02, C02F1/28, C08F212/08, C02F1/58, C08F212/36, C08B37/16, C02F101/34
【公开号】CN105295059
【申请号】CN201510853037
【发明人】纪红兵, 黄小楠, 杨祖金
【申请人】中山大学惠州研究院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月27日
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