【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚合物水凝胶的制备,属于高分子加工制备领域,尤其涉及一种用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济的发展和工业化程度的不断提高,Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、U(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Pt(Ⅳ)、V(Ⅴ)、V(Ⅳ)、As(Ⅲ)和As(Ⅴ)等重金属污染日益加剧。重金属不被生物降解,在水体中富集而造成环境污染;在人体中富集,与体内成分结合产生毒性,严重危及人类身体健康。因此,含重金属离子废水的净化处理成为环保行业中亟待解决的问题。聚乙烯醇(PVA)是为数不多已工业化生产的、可从天然气和煤化工制备的非石油路线通用高分子材料,其分子结构上具有多羟基和强氢键的特性,综合性能优异且无毒、无害,是环境友好高分子材料。当其用于污水处理时,与天然高分子材料相比,其力学性能优异,成本低廉;与聚丙烯酰胺等合成高分子材料相比,其毒性小,不会对水体产生二次污染,因此,将PVA用于污水处理具有较好的应用前景。对此,目前已有相关研究和报道,如吉林省环保研究所研究制备PVA离子交换纤维处理印染废水;《环境科学与技术》,2009,32(8)报道了PVA膜生物反应器处理生活污水的效果;《环境保护科学》,2008,34(2)报道了采用海藻酸钠-聚乙烯醇(SA-PVA)凝胶球作为吸附剂吸附溶液中的Pb2+;《环境化学》,2010,29(2)报道了采用化学交联法研究制备PVA固定化微生物凝胶用于污水处理。然而,由于PVA分子上仅有羟基基团,缺乏对重金属离子的吸附 ...
【技术保护点】
一种用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶,其特征在于,它是采用包括以下各原料经反应而制备得到:聚乙烯醇,2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸,不饱和有机酸,N‑N亚甲基双丙烯酰胺,引发剂,钠基蒙脱土,丙烯酰氧乙基烷基溴化铵;其中,所述聚乙烯醇聚合度为400~3000,醇解度为75%~99%。
【技术特征摘要】
1.一种用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶,其特征在于,它是采用包括以下各原料经反应而制备得到:聚乙烯醇,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,不饱和有机酸,N-N亚甲基双丙烯酰胺,引发剂,钠基蒙脱土,丙烯酰氧乙基烷基溴化铵;其中,所述聚乙烯醇聚合度为400~3000,醇解度为75%~99%。2.根据权利要求1所述用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶,其特征在于:所述聚乙烯醇采用聚合度为500~2400,醇解度为88%~99%的聚乙烯醇中的一种或多种任意混合。3.根据权利要求1或2所述用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶,其特征在于:所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸氢钠中的一种或任意几种混合物;所述不饱和有机酸为丙烯酸、丁烯酸、戊烯酸或甲基丙烯酸;所述丙烯酰氧乙基烷基溴化铵为丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵、丙烯酰氧乙基三乙基溴化铵或丙烯酰氧乙基三丙基溴化铵。4.根据权利要求1或2所述用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶,其特征在于,所述各原料的用量按重量份数计,分别为:聚乙烯醇10~30份,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5~15份,不饱和有机酸10~30份,N-N亚甲基双丙烯酰胺0.01~1份,引发剂0.01~1份,钠基蒙脱土1~20份,丙烯酰氧乙基烷基溴化铵1~20份。5.根据权利要求3所述用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶,其特征在于,所述各原料的用量按重量份数计,分别为:聚乙烯醇10~30份,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5~15份,不饱和有机酸10~30份,N-N亚甲基双丙烯酰胺0.01~1份,引发剂0.01~1份,钠基蒙脱土1~20份,丙烯酰氧乙基烷基溴化铵1~20份。6.根据权利要求1或2所述用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶,其特征在于,它具体是采用所述各原料,并按以下步骤而制备得到的:1)改性蒙脱土的制备将钠基蒙脱土分散在乙醇/水混合液中,加入丙烯酰氧乙基烷基溴化铵进行反应得产物改性蒙脱土,然后干燥;2)聚乙烯醇水凝胶的制备将聚乙烯醇溶于水中得聚乙烯醇水溶液;将丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,采用碱溶液中和控制中和度为50%~90%,后将产物加入聚乙烯醇水溶液中,然后再加入N-N亚甲基双丙烯酰胺、步骤1)所得的改性蒙脱土,通氮气、搅拌均匀后再加入引发剂进行反应,反应后将产物洗涤、干燥。7.根据权利要求3所述用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶,其特征在于,它具体是采用所述各原料,并按以下步骤而制备得到的:1)改性蒙脱土的制备将钠基蒙脱土分散在乙醇/水混合液中,加入丙烯酰氧乙基烷基溴化铵进行反应得产物改性蒙脱土,然后干燥;2)聚乙烯醇水凝胶的制备将聚乙烯醇溶于水中得聚乙烯醇水溶液;将丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,采用碱溶液中和控制中和度为50%~90%,后将产物加入聚乙烯醇水溶液中,然后再加入N-N亚甲基双丙烯酰胺、步骤1)所得的改性蒙脱土,通氮气、搅拌均匀后再加入引发剂进行反应,反应后将产物洗涤、干燥。8.根据权利要求4所述用于处理含重金属离子废水的聚乙烯醇水凝胶,其特征在于,它具体是采用所述各原料,并按以下步骤而制备得到的:1)改性蒙脱土的制备将钠基蒙脱土分散在乙醇/水混合液中,加入丙烯酰氧乙基烷基溴...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶林,胡安杨,惠冰,黎园,赵晓文,
申请(专利权)人:中国石油化工集团公司,中国石化集团四川维尼纶厂,四川大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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