一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂及其应用方法，属于高分子材料的加工技术领域；高分子凝胶吸附剂由高分子凝胶材料10~300份、中和剂400~900份、显色试剂1~10份、抗结剂10~100份组成；当发生酸碱废液泄漏时，在酸碱废液的四周和表面倾撒高分子凝胶吸附剂，实现防止扩散功能，然后根据高分子凝胶吸附材料含有的PH显示剂的颜色指示，快捷判断中和及吸附进展的状态，将已经达到PH中性，并吸附形成固态的残渣固体收集后妥善处理；与单纯使用无机矿物吸附材料相比，本发明专利技术采用高分子凝胶吸附材料，混合适当比例的中和剂，大大提高高分子凝胶材料的吸水效率，减少吸附用量，同时中和剂的使用也可降低化学品的腐蚀性，减轻在场救援人员的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂及其制备方法，属于高分子材料加工

技术介绍
危险化学品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。化学危险品泄漏会给环境及生命财产带来极大的危害。特别是强腐蚀性酸碱，因其在工业企业，科研实验场所的广泛应用，其泄漏更为频繁，强酸和强碱泄漏引发的严重事故时有发生。针对化学危险品泄漏的处置，一条基本原则就是将剧毒、有毒、有害的危险化学品尽可能处理成无毒、无害或毒性较低、危害较小的物质，避免造成二次污染，尽量减少和降低危险化学品泄漏事故所造成的危害的损失。可通过物理的（如回收、收集、吸附）、化学的（如中和反应、氧化还原反应、沉淀）等多种方法，进行处置。针对化学危险品泄露的风险，人们也针对性的专利技术了一些吸附材料，用于泄露发生时的紧急抢险。这些吸附材料以无机矿物材料为主，如二氧化硅、膨润土、海泡石等等，利用这些无机材料本身具有的吸收特性，吸收液体并固定化在吸附材料内部，以达到控制泄漏进一步扩散的目的。但这些无机矿物材料的吸水量只占本体重量的几倍以内，存在吸水效率低的缺点，造成现场使用量高，增加了固废处理工作量和处理费用。无机矿物材料的这个缺点极大地限制了其在处理强酸或强碱泄漏时的应用。然而另一方面，有机吸附材料如高分子凝胶，因其在强酸或强碱环境中分子链无法充分延展，失去了吸附的功能，在处理强酸或强碱泄漏时也难以发挥作用。因而，如何选择高效的吸附材料并应用到强酸和强碱的环境引起了研究人员的浓厚兴趣。中国专利技术“剩余活性污泥制备化学品泄漏事故吸附剂的方法”，申请号201510670123.0公开了一种采用剩余活性污泥制备化学品吸附剂的方法；中国专利技术“含油污泥制备化学品泄漏事故吸附剂的方法”，申请号201510370433.2公开了一种采用含油污泥制备化学品吸附剂的方法，将高分子凝胶材料用于危险化学品吸附剂还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于高分子凝胶材料，辅以中和材料和显色试剂的化学危险品吸附剂及制备方法，该化学危险品吸附剂在强酸和强碱的环境下仍可以有效吸附化学泄漏，同时用量少于无机矿物吸附材料，而达到现场高效控制化学危害的目的。为实现上述专利技术的目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂，由如下组分组成：高分子凝胶材料10~300份、中和剂400~900份、显色试剂1~10份、抗结剂10~100份。所述高分子凝胶材料是：交联聚丙烯酰胺、交联聚丙烯酸、海藻酸钙凝胶或交联聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合。所述中和剂根据需要吸附的酸性或者碱性的化学原料，对于泄露的酸性化学品中和剂为碳酸氢钠、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝或柠檬酸钠中的一种或几种的组合；对于泄露的碱性化学品中和剂为碳酸氢钠、氢氧化铝、硼酸或柠檬酸中的一种或几种的组合。所述显色试剂包括溴百里酚蓝、百里酚蓝、甲基橙、甲基红或酚酞中的一种或几种的组合。所述抗结剂为石英砂。本专利技术所使用的中和剂可配合高分子凝胶材料，在吸附前对被吸附液体进行中和处理，使其PH值变化至4~10，优化条件到达6~9之间，在此区间，高分子凝胶材料可以最大程度的发挥其优异的吸附效率；显色试剂用于实时指示被吸收泄露化学品的PH值，指导施救者调整吸附材料的用量。本专利技术还提供了一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂的制备方法，包括如下步骤：将高分子凝胶材料、中和剂、显色试剂、抗结剂按比例用天平准确称量，机械混合搅拌均匀置于容器中备用。本专利技术基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂的处理方式，是在泄漏的酸碱废液周围及表面倾撒高分子凝胶吸附材料，然后该材料含有的PH指示剂的显示判断中和进程,收集固体残渣，具体步骤如下:1.制备本专利技术的基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂备用；2. 当发生酸碱废液泄漏时，在酸碱废液的四周和表面倾撒高分子凝胶吸附材料，实现防止扩散功能；3.根据高分子凝胶吸附材料含有的PH显示剂的颜色指示，快捷判断中和及吸附进展的状态；4.将已经达到PH中性，并吸附形成固态的残渣固体收集后妥善处理。本专利技术的有益效果是：与单纯使用无机矿物吸附材料相比，本专利技术采用高分子凝胶吸附材料，通过混合适当比例的中和剂可以大大提高高分子凝胶材料的吸水效率，减少吸附用量；同时中和剂的使用也可降低化学品的腐蚀性，减轻在场救援人员的风险。具体实施方式下面通过实例对本专利技术做进一步详细说明，这些实例仅用来说明本专利技术，并不限制本专利技术的范围。本专利技术所选用原料均为市售化学原料，在以下实施例中，分别选用体积浓度为37%的盐酸溶液10ml和体积浓度为1N 的氢氧化钠溶液10ml作为吸附对象，进行吸附量的检测。对照组选用二氧化硅微粒（100目）作为无机矿物吸附材进行了同等条件的酸性和碱性液体吸附量的检测，得到数据是：10ml盐酸溶液（37% v/w），吸附用量为29克；10ml氢氧化钠溶液（1N v/w），吸附用量为22.84克。实施例1一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂，将交联聚丙烯酰胺100份、碳酸氢钠500份、碳酸钙300份、百里酚蓝3份、甲基红1份、石英砂96份按比例用天平准确称量，机械混合搅拌均匀置于容器中备用。进行吸附量的检测，测得10ml盐酸溶液（37% v/w）吸附用量为：19克，溶液PH值为：7.2。实施例2一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂，将交联聚丙烯酸250份、碳酸氢钠260氢氧化镁400份、溴百里酚蓝2份、甲基橙2份、石英砂86份按比例用天平准确称量，机械混合搅拌均匀置于容器中备用。进行吸附量的检测，测得10ml盐酸溶液（37% v/w）吸附用量为：16克，溶液PH值为：7.1。实施例3一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂，将交联聚丙烯酸150份、氢氧化铝300份、硼酸470份、百里酚蓝2份、甲基橙2份、石英砂76份按比例用天平准确称量，机械混合搅拌均匀置于容器中备用。进行吸附量的检测，测得10ml氢氧化钠溶液（1N v/w）吸附用量为：9 克，溶液PH值为：7.6。实施例4一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂，将交联聚丙烯酰胺120份、氢氧化铝300份、柠檬酸500份、百里酚蓝2份、甲基橙2份、石英砂76份按比例用天平准确称量，机械混合搅拌均匀置于容器中备用。进行吸附量的检测，测得10ml氢氧化钠溶液（1N v/w）吸附用量为：7.5 克，溶液PH值为：7.3。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂，其特征在于：由如下组分制成：高分子凝胶材料10~300份、中和剂400~900份、显色试剂1~10份、抗结剂10~100份。

【技术特征摘要】
1.一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂，其特征在于：由如下组分制成：高分子凝胶材料10~300份、中和剂400~900份、显色试剂1~10份、抗结剂10~100份。2.根据权利要求1所述一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂，其特征在于：所述高分子凝胶材料是：交联聚丙烯酰胺、交联聚丙烯酸、海藻酸钙凝胶或交联聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述一种基于高分子凝胶材料的危险化学品吸附剂，其特征在于：所述中和剂根据需要吸附的是酸性或者碱性的化学原料选择，酸性化学品中和剂为碳酸氢钠、碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝或柠檬酸钠中的一种或几种的组合；碱性化学品中和剂为碳酸氢钠、氢氧化铝、硼酸或柠檬酸中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述一种基于高分子凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东生，冯炜，虞钤，赵亚平，孟凡欣，
申请(专利权)人：吉林大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：广东;44