专利名称：导电聚间苯二胺高聚物、其制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导电聚合物高分子及其制备方法，以及该高聚物在吸附水中汞离
子的应用。
背景技术：
随着经济持续快速发展，排放到环境中的含汞废水日益增多，不仅严重污染环境，还对全社会的可持续发展造成了巨大的威胁和制约。汞是一种人体非必需的有毒重金属元素，由于其毒性的持久性、生物累积性和神经毒性，已经被很多国际机构列为优先污染物，并由此引发许多环境问题。人们一直在不断努力寻求处理重金属污染的新材料和新技术。导电聚合物具有特殊的光、电、磁等性能，且来源广泛、结构多样及价廉，已受到越来越多的关注。目前已应用于蓄电池、传感器、磁疗药物等众多领域。在导电聚合物中，聚间苯二胺高聚物分子含有较多能够与重金属络合的氮原子，使其有期望成为新型环境吸附材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能适应广泛水体pH环境的导电聚间苯二胺高聚物，其制备方法及在吸附水体中汞离子的应用。 本发明所述的导电聚间苯二胺高聚物，是由以下方法制备而成的 1)将间苯二胺单体与硫酸以1 : 2. 5 5的摩尔比进行混合，得到反应溶液，其中
间苯二胺摩尔浓度为0. 2-0. 5mol/L ; 2)将过硫酸铵和硫酸配成水溶液，过硫酸铵和反应溶液中的间苯二胺单体摩尔比为1 2 : l，硫酸含量与步骤1)相同； 3)将过硫酸铵的硫酸溶液缓慢加入到充分搅拌后的反应溶液中，磁力搅拌，反应6 12小时； 4)所得产物用去离子水洗涤、抽滤至滤液无色； 5)将上述步骤4)得到的固体物质在90 12(TC真空中烘干，得到导电聚间苯二胺高聚物。 此外，本发明还提供了该导电聚间苯二胺高聚物在吸附水体中汞离子的应用。
本发明的导电聚间苯二胺高聚物能适应广泛的水体pH环境，利用聚间苯二胺的多氨基官能团吸附水体汞离子。此法高效经济，适用于大量含汞废水的处理。
图1是本发明涉及的水溶液pH对导电聚间苯二胺高聚物吸附水体汞离子的影响。具体实施例 1 、导电聚间苯二胺高聚物的制备方法
实施例1 :
1)将间苯二胺单体与硫酸进行搅拌并定容至100mL，制得反应溶液，反应溶液中 的间苯二胺质量为2. 16g，硫酸体积为2. 72mL ; 2)将过硫酸铵和硫酸配成lOOmL水溶液，其中过硫酸铵9. 12g，硫酸2. 72mL ;
3)将过硫酸铵的硫酸溶液缓慢加入到充分搅拌后的反应溶液中，磁力搅拌，反应 8小时； 4)所得产物用去离子水洗涤、抽滤至滤液无色； 5)将上述步骤4)得到的固体物质在95t:真空中烘干，得到导电聚间苯二胺高聚 物。 实施例2 : 1)将间苯二胺单体与硫酸进行搅拌并定容至100mL，制得反应溶液，反应溶液中 的间苯二胺质量为3. 24g，硫酸体积为4. 9mL ; 2)将过硫酸铵和硫酸配成100mL水溶液，其中过硫酸铵6. 84g，硫酸4. 9mL ;
3)将过硫酸铵的硫酸溶液缓慢加入到充分搅拌后的反应溶液中，磁力搅拌，反应 10小时； 4)所得产物用去离子水洗涤、抽滤至滤液无色； 5)将上述步骤4)得到的固体物质在IO(TC真空中烘干，得到导电聚间苯二胺高聚 物。
实施例3 : 1)将间苯二胺单体与硫酸进行搅拌并定容至100mL，制得反应溶液，反应溶液中 的间苯二胺质量为4. 32g，硫酸体积为8. 7mL ; 2)将过硫酸铵和硫酸配成100mL水溶液，其中过硫酸铵13. 68g，硫酸8. 7mL ;
3)将过硫酸铵的硫酸溶液缓慢加入到充分搅拌后的反应溶液中，磁力搅拌，反应 12小时； 4)所得产物用去离子水洗涤、抽滤至滤液无色； 5)将上述步骤4)得到的固体物质在ll(TC真空中烘干，得到导电聚间苯二胺高聚 物。 2.导电聚间苯二胺高聚物吸附水体
实施例4 : a)将导电聚间苯二胺高聚物加入到含汞离子模拟废水中，使复合物的质量为 20mg，含汞离子模拟废水的浓度(C。)为120mg/L，废水的pH为5. 5 ; b)将上述步骤a)所得含高聚物含汞离子模拟废水40mL加入到玻璃仪器中，密 封； c)将上述步骤b)中的玻璃仪器放入振荡培养箱，振荡24小时，控制温度为25°C; d)振荡结束后，抽取10mL含汞离子废水，过滤； e)取2mL清夜，稀释，用原子荧光法测定汞离子浓度(Ce); f)计算吸附效率，removal%= 100% (C。-Ce)/C。。 图1是25°C ， 20mg高聚物吸附剂，C。 = 40mg/L，含汞离子模拟废水在不同pH条件 下吸附效果图。从图l可以看出在2 8的宽广pH范围内，用此高聚物吸附剂吸附汞离 子的效率都在95%以上。
以上是本发明的思路及实施方法，具体应用途径很多，应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
一种导电聚间苯二胺高聚物，其特征在于是由以下方法制备而成1)将间苯二胺单体与硫酸以1∶2.5～5的摩尔比进行混合，得到反应溶液，其中间苯二胺摩尔浓度为0.2-0.5mol/L；2)将过硫酸铵和硫酸配成水溶液，过硫酸铵和反应溶液中的间苯二胺单体摩尔比为1～2∶1，硫酸含量与步骤1)相同；3)将过硫酸铵的硫酸溶液缓慢加入到充分搅拌后的反应溶液中，磁力搅拌，反应6～12小时；4)所得产物用去离子水洗涤、抽滤至滤液无色；5)将上述步骤4)得到的固体物质在90～120℃真空中烘干，得到导电聚间苯二胺高聚物。
2. —种导电聚间苯二胺高聚物的制备方法，其特征在于包括以下步骤1) 将间苯二胺单体与硫酸以l : 2.5 5的摩尔比进行混合，得到反应溶液，其中间苯二胺摩尔浓度为0. 2-0. 5mol/L ;2) 将过硫酸铵和硫酸配成水溶液，过硫酸铵和反应溶液中的间苯二胺单体摩尔比为1 2 : l，硫酸含量与步骤l)相同；3) 将过硫酸铵的硫酸溶液缓慢加入到充分搅拌后的反应溶液中，磁力搅拌，反应6 12小时；4) 所得产物用去离子水洗涤、抽滤至滤液无色；5) 将上述步骤4)得到的固体物质在90 12(TC真空中烘干，得到导电聚间苯二胺高聚物。
3. 权利要求1所述导电聚间苯二胺高聚物在吸附水体汞离子中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种导电聚间苯二胺高聚物、其制备方法及在吸附水体中汞离子的应用，制备步骤是将间苯二胺单体与硫酸溶液进行混合，磁力搅拌，室温下加入适量的氧化剂过硫酸铵实现聚合，聚合结束后洗涤、过滤至滤液无色，干燥，得到导电高聚物。室温下，将适量该高聚物加入到含汞模拟废水中，振荡24小时，过滤，滤液稀释后用原子荧光测定汞的浓度。结果表明该导电聚间苯二胺高聚物在宽广pH条件下对汞离子均有优越的吸附性能。
文档编号C02F101/20GK101787124SQ20101013780
公开日2010年7月28日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者丁亮, 唐荣, 崔皓, 李琴, 翟建平 申请人:南京大学