一种从水溶液中去除酸性橙II的方法与流程

文档序号:16517240发布日期:2019-01-05 09:43阅读:722来源:国知局

本发明涉及一种从水溶液中去除酸性橙ii的方法,属于材料制备技术领域。



背景技术:

纺织、印染等行业排放的工业废水中含有大量的人工合成染料、染色助剂、酸碱以及一些重金属。其中残余染料及助剂构成了染料废水中有机污染物的主要成分,并使废水带有特殊颜色。

酸性橙ii是一种偶氮染料,用于各种针织品、纺织品和蚕丝的染色,直接排入水体会造成严重的水污染。酸性橙ii废水的处理方法多种多样,主要包括混凝法、电化学法、生物氧化法、氧化法(如化学氧化、光催化法、微波法)、吸附法等,这些方法各有优缺点。其中吸附法由于操作简单、经济便捷、效果好等优点成为目前工业上处理印染废水的主要方法之一。国内外研究的吸附剂种类很多,主要有活性炭、树脂吸附剂、生物吸附材料等。

聚乙烯亚胺具有较好的生物相容性,其结构中含有大量的伯胺、仲胺和叔胺可以通过鳌合、配位、静电和离子交换等方法结合水体中的有机染料,表现出了高效的吸附性能。但聚乙烯亚胺存在着易溶于水、质软、难成形及易流失等缺点,极大地限制其在水体中吸附有机染料的应用范围。为了克服这一缺点,现有研究的重点都是建立将聚乙烯亚胺作为负载材料接枝在固体材料上的方法并用于有机染料的吸附。

本文发明了一种使用聚乙烯亚胺微球为吸附剂从水溶液中去除酸性橙ii染料的方法,酸性橙ii的去除率达到99%,微球的酸性橙ii吸附量达到1.04~1.18g/g。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决酸性橙ii较难去除的问题,提供了一种方法简单,步骤易于操作的从水溶液中去除酸性橙ii的方法。

本发明采用如下技术方案:一种从水溶液中去除酸性橙ii的方法,包括如下步骤:

(1)在10ml的质量浓度为10~15g/l的酸性橙ii溶液中,加入0.1g聚乙烯亚胺微球;

(2)在25~45℃下震荡混合3~6h,离心8~12min后,收集上清液,采用分光光度法检测溶液在486nm处吸光度,根据酸性橙ii浓度与吸光度关系曲线计算吸附前后溶液中酸性橙ii浓度,由浓度变化得到聚乙烯亚胺微球对酸性橙ii的最大吸附量达到1.186g/g;

(3)将吸附过酸性橙ii的聚乙烯亚胺微球放入十倍质量的2mol/l的氯化钠水溶液中混合2~3小时,离心去除上清液,收集聚乙烯亚胺微球,用水洗涤三次后真空干燥。

进一步的,所述聚乙烯亚胺的制备包括如下步骤:

(1)聚乙烯亚胺乳液的制备:取质量百分数为20%的聚乙烯亚胺水溶液8~10ml、10~12ml液体石蜡和1~4ml聚乙烯醇致孔剂混合,再加入表面活性剂形成混合液,表面活性剂的终浓度为0.04~0.06g/ml,在高速分散器中以3000~3500rmp转速下搅拌2~3min,形成聚乙烯亚胺乳液;

(2)取上述聚乙烯亚胺乳液15~20ml,在磁力搅拌条件下缓慢滴加质量百分比为20-25%的二醛溶液10~20ml,滴加速度为0.2ml/min,滴加反应时间为15小时,反应结束后离心去除上清液,得到聚乙烯亚胺微球。

进一步的,表面活性剂为span-80与tween-80的按质量比为5~6:1的混合物。

进一步的,水溶液中酸性橙ii的去除效率为78.8~99.2%。

本发明方法简单,步骤易于操作,使用聚乙烯亚胺微球为吸附剂从水溶液中去除酸性橙ii染料的方法,酸性橙ii的去除率达到99%,微球的酸性橙ii吸附量达到1.04~1.18g/g,与负载聚乙烯亚胺的材料相比,通过乳液交联聚合形成的聚乙烯亚胺微球的氨基密度大,材料性质稳定,不存在负载层脱落问题,对酸性橙ii的吸附量显著高于负载材料。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一:

(1)聚乙烯亚胺乳液的制备:在40ml具塞瓶中放入8ml质量百分比浓度为20%的聚乙烯亚胺水溶液、12ml液体石蜡和0.04g/ml的表面活性剂,然后加入2ml聚乙烯醇400,用xhf-d高速分散器在3000rmp的转速下搅拌混合物2min后,形成聚乙烯亚胺乳液,混合表面活性剂中span-80与tween-80的质量比为6:1,聚乙烯亚胺的分子量为20000g/mol,聚乙烯亚胺水溶液的ph值用1mol/l盐酸溶液调节到7.0;

(2)取上述聚乙烯亚胺乳液15ml,在磁力搅拌条件下缓慢滴加质量百分比为20%的二醛溶液15ml,滴加速度为0.2ml/min,滴加反应时间为15小时,反应结束后离心去除上清液,得到聚乙烯亚胺微球,微球产物分别用异丙醇、无水乙醚和去离子水洗涤数次;

(3)在10ml浓度为10g/l的酸性橙ii溶液中,加入0.1g聚乙烯亚胺微球,在25℃下震荡混合3h,然后在8000rpm下离心10分钟,收集上清液,采用分光光度法检测溶液在486nm处吸光度,根据酸性橙ii浓度与吸光度关系曲线计算吸附前后溶液中酸性橙ii浓度,根据浓度变化得到微球对酸性橙ii的吸附量,吸附量达到0.992g/g,酸性橙ii的去除效率达到99.2%;

(4)将吸附过酸性橙ii的聚乙烯亚胺微球放入十倍质量的2mol/l的氯化钠水溶液中混合2小时,然后在8000rpm下离心10分钟,去除上清液,微球用水洗涤三次后真空干燥,所得再生微球对酸性橙ii的吸附量为前次吸附量的98.5%。

实施例二:

(1)在40ml具塞瓶中放入8ml质量百分比浓度为20%的聚乙烯亚胺水溶液、12ml液体石蜡、3ml聚乙烯醇1000和0.05g/ml的混合表面活性剂。混合表面活性剂中span-80与tween-80的质量比为6:1。聚乙烯亚胺的分子量为30000g/mol。聚乙烯亚胺水溶液的ph值用1mol/l盐酸溶液调节到8.0,用xhf-d高速分散器在3000rmp的转速下搅拌混合物2min后,形成聚乙烯亚胺乳液;

(2)在100ml烧瓶中放入步骤1中制备的20ml聚乙烯亚胺乳液,在磁力搅拌条件下缓慢滴加15ml质量百分比浓度为25%的戊二醛溶液,滴加速度为0.2ml/min,反应15小时后离心,去除上清液,收集得到聚乙烯亚胺微球。微球产物分别用异丙醇、无水乙醚和去离子水洗涤数次;

(3)在10ml的浓度为15g/l的酸性橙ii溶液中,加入0.1g聚乙烯亚胺微球,在35℃下震荡混合5h,然后在8000rpm下离心10分钟,收集上清液,采用分光光度法检测溶液在496nm处吸光度,根据酸性橙ii浓度与吸光度关系曲线计算吸附前后溶液中酸性橙ii浓度。根据浓度变化得到微球对酸性橙ii的吸附量,最大吸附量达到1.18g/g。酸性橙ii的去除效率达到78.8%;

(4)将吸附过酸性橙ii的聚乙烯亚胺微球放入十倍质量的2mol/l的氯化钠水溶液中混合2小时,然后在8000rpm下离心10分钟,去除上清液,微球用水洗涤三次后真空干燥,所得再生微球对酸性橙ii的吸附量为前次吸附量的99.1%。

实施例三:

(1)在40ml具塞瓶中放入8ml质量百分比浓度为18%的聚乙烯亚胺水溶液、12ml液体石蜡、4ml聚乙烯醇2000和0.06g/ml的混合表面活性剂。混合表面活性剂中span-80与tween-80的质量比为6:1。聚乙烯亚胺的分子量为50000g/mol。聚乙烯亚胺水溶液的ph值用1mol/l盐酸溶液调节到9.0,用xhf-d高速分散器在3000rmp的转速下搅拌混合物2min后,形成聚乙烯亚胺乳液;

(2)在100ml烧瓶中放入步骤1中制备的20ml聚乙烯亚胺乳液,在磁力搅拌条件下缓慢滴加15ml质量百分比浓度为20%的辛二醛溶液,滴加速度为0.2ml/min,反应15小时后离心,去除上清液,收集得到聚乙烯亚胺微球,微球产物分别用异丙醇、无水乙醚和去离子水洗涤数次;

(3)在10ml浓度为12g/l的酸性橙ii溶液中,加入0.1g聚乙烯亚胺微球,在45℃下震荡混合6h,然后在8000rpm下离心10分钟,收集上清液,采用分光光度法检测溶液在486nm处吸光度,根据酸性橙ii浓度与吸光度关系曲线计算吸附前后溶液中酸性橙ii浓度,由浓度变化得到微球对酸性橙ii的吸附量,最大吸附量达到1.186g/g,酸性橙ii的去除效率达到98.8%;

(4)将吸附过酸性橙ii的聚乙烯亚胺微球放入十倍质量的2mol/l的氯化钠水溶液中混合2小时,然后在8000rpm下离心10分钟,去除上清液,微球用水洗涤三次后真空干燥,所得再生微球对酸性橙ii的吸附量为前次吸附量的99.2%。

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