一种胶体间苯二酚-甲醛树脂在处理含溴废水中的应用制造技术

本案涉及一种胶体间苯二酚

【技术实现步骤摘要】
一种胶体间苯二酚
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甲醛树脂在处理含溴废水中的应用


[0001]本专利技术涉及废水处理领域，具体涉及一种胶体间苯二酚
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甲醛树脂在处理含溴废水中的应用。

技术介绍

[0002]地球上的生命高度依赖洁净水、尤其是饮用水，因此保证饮用水安全十分重要。然而，大规模农业和工业生产活动，其使用的或造成的卤素污染物，如单质、阴离子、氧阴离子或有机卤素物种等形式，对水源造成了严重污染。其中由于卤素单质，特别是溴，具有极强的毒性、腐蚀性、挥发性和高的反应活性，对人类及水生生命极具危害。但是，目前关于Br2脱除的研究有限，常见除溴材料主要可分为吸附和(可逆)化学固定两大类。前者主要依赖于稳健多孔材料，后者则需要氧化还原活性材料。然而，由于大多数文献报道的活性材料的水稳定性较差，一般只能用于脱除非水环境下Br2。因此，开发安全高效脱除水中Br2的功能材料具有重要意义。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中的不足，本专利技术的目的在于开发一种水稳定、高除溴容量的活性材料，以期望更安全高效去除水中的Br2(甚至I2)。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种胶体间苯二酚
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甲醛树脂在处理含卤素废水中的应用，在0.005～0.05M的含卤素的废水中加入胶体0.5～1mg/mL的间苯二酚
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甲醛树脂搅拌后静置12h，对卤素的去除率大于60％；
[0006]其中，所述胶体间苯二酚
‑r/>甲醛树脂的制备过程如下：
[0007]1)首先将水和无水乙醇按照5:2的体积比混合得到混合溶液，加入一定量的氨水，之后加入间苯二酚，在30℃下搅拌0.5h；
[0008]2)然后加入甲醛溶液，在30℃下继续搅拌12h；
[0009]3)将反应体系离心，所得固体用乙醇洗涤三次，再用去离子水洗涤一次得到胶体间苯二酚
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甲醛树脂。
[0010]进一步地，所述间苯二酚在混合溶液中的浓度为3～5g/L。
[0011]进一步地，所述氨水与混合溶液的体积比值为0.003～0.005。
[0012]进一步地，所述甲醛溶液与混合溶液的体积比值为0.005。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术创造性的将间苯二酚
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甲醛树脂(RF)用作含溴废水的处理剂，RF因其具有丰富芳香基团，可以通过卤化反应对卤素进行化学固定达到除溴效果；本案中以间苯二酚、甲醛为前驱体，氨水环境下(NH
4+
作为催化剂)，采用溶胶
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凝胶法，不需高温高压反应，在水和乙醇混合溶液体系下，即可得到颗粒大小均一的、水稳定性好、亲水性好、水分散性好、环境兼容性好和低成本的RF树脂亚微米颗粒材料；用作含溴废水处理时，当溴水浓度低于0.03M时，12h处理RF的固溴效率高达85％以上，证明其应用潜力；且RF
具有较强的结构稳定性，便于回收。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为RF的TEM图。
[0016]图2为等质量RF、不同溴水浓度下的Br
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浓度变化曲线图。
[0017]图3为相应的Br2去除率柱状图。
[0018]图4为RF静态去除Br2的数码照片对比图。
[0019]图5为RF溴化前后的SEM图。
[0020]图6为RF静态去除I2的数码照片对比图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0023]实施例1：
[0024]胶体间苯二酚
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甲醛(RF)树脂亚微米颗粒的制备：
[0025]首先将乙醇(16mL)和去离子水(40mL)的混合于100mL烧杯中，再加入0.2mL氨水(28wt％)，然后加入0.2g间苯二酚形成均匀溶液。在30℃搅拌0.5h后，加入0.28mL甲醛溶液，然后在30℃下搅拌12h，生成间苯二酚
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甲醛(RF)树脂。用乙醇洗涤3次，再用去离子水洗一次，最后将得到的固体在70℃鼓风干燥箱烘干12h。
[0026]如图1对应制得的RF的TEM图，制备的RF呈均匀的单分散球形形貌。
[0027]应用：
[0028]在15mL浓度分别为0.005M、0.01M、0.03M和0.05M的溴水中加入10mg RF，超声分散均匀后进行搅拌12h。
[0029]芳香化合物的溴化反应是取代反应，表示转化后的Br2生成等摩尔的HBr。传统的碱预处理离子色谱法不适用于含Br2溶液中的Br
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测定。考虑到HBr的产生会引起pH的变化，而Br
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不会水解改变pH，因此，使用pH测量来确定溴浓度的变化。图2显示了在定量RF、不同浓度溴水下，反应过程中Br
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浓度变化曲线。当Br2初始浓度低于0.01M时，RF几乎可以完全转化Br2分子；且当Br2浓度为0.03M时，RF的Br2转化能力高达6523mg g
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1RF
，当Br2浓度为0.05M时，RF的Br2转化能力高达7441mg g
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1RF
。相应的Br2转化效率如图3所示，当溴水浓度低于0.03M时，对于该反应体系，12h处理RF的固溴效率高达85％以上，证明其应用潜力。
[0030]以浓度为0.005M的溴水为例，如图4可见RF在无搅拌、结块状态下，36h后使得水溶液的颜色明显褪色，证明RF显著去除Br2的能力。
[0031]如图5所示，RF在溴化后没有明显的形貌和粒径变化，表明具有较强的结构稳定性，可用于含溴废水处理，且便于回收。
[0032]另外，基于同样的卤素取代反应机理，RF对水中单质碘同样具有高效去除能力。如图6所示RF静态去除I2的延时照片，RF在无搅拌、结块状态下，12h后使得碘水溶液的颜色明显变浅、26天后碘水完全褪色，证明RF同样具有去除I2的能力。
[0033]尽管本专利技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胶体间苯二酚
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甲醛树脂在处理含卤素废水中的应用，其特征在于，在0.005～0.05M的含卤素的废水中加入0.5～1mg/mL的胶体间苯二酚
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甲醛树脂搅拌后静置12h，对卤素的去除率大于60％；其中，所述胶体间苯二酚
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甲醛树脂的制备过程如下：1)首先将水和无水乙醇按照5:2的体积比混合得到混合溶液，加入一定量的氨水，之后加入间苯二酚，在30℃下搅拌0.5h；2)然后加入甲醛溶液，在30℃下继续搅拌12h；3)将反应体系离心，所得固体用乙醇洗涤三次，再用去离子水...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩杰，王超，吴雨桐，杨珂珂，谢奇宏，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：