改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂的制备及应用制造技术

技术编号:8726184 阅读:169 留言:0更新日期:2013-05-24 12:55
本发明专利技术提供了一种改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂的制备方法,属于高分子复合材料技术领域。该方法是在浓度为4~6mol/L的盐酸溶液中加入对甲苯磺酸,搅拌形成混合溶液;加入对甲苯磺酸质量0.1~3倍的苯胺单体,搅拌3~8小时;再加入苯胺单体质量1~4倍的引发剂过硫酸铵,搅拌3~8小时;然后加入苯胺单体质量1~8倍的坡缕石黏土,搅拌2~9小时;抽滤,洗涤固体沉淀;烘干、研磨,得到改性聚苯胺-坡缕石复合型吸附剂。实验表明,本发明专利技术制备的改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂对工业污水中的阴离子染料具有很强的吸附性能力,因此可用于阴离子染料废水的净化和处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子复合材料
,涉及一种坡缕石-改性聚苯胺复合吸附剂的制备方法,主要用于吸附工业污水中的阴离子染料。
技术介绍
由于近年来纺织业的快速发展使得染料废水的处理成为摆在人们面前的一个亟待解决的问题。染料废水因其成分复杂、色度深、有机污染物含量高、可生化性差、难降解等特点成为工业处理的难点。同时废水中的染料还会造成水体富营养化或通过氧化、水解等化学反应形成致癌的副产物。目前对于染料废水的处理有吸附法、光催化法、生物降解法等。吸附法是其中处理效果最为明显,使用最为广泛的方法之一。目前粉煤灰、生物污泥等工业废物能吸附印染废水中的染料,并取得了较好的效果。但这些物质中含重金属污染物,易发生二次污染。聚苯胺虽然具有选择性吸附能力,但是相对于活性炭和蒙脱土等常用吸附材料,其吸附量较小,吸附能力有限。CN102430399A提供了一种改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂,其以十二烷基苯磺酸钠等含有磺酸基的表面活性剂,将苯胺单体改性聚合后再与坡缕石复合,利用两者的协同作用,得到的复合型吸附剂对工业污水中阳离子染料具有较强的吸附能力,但是对阴离子染料几乎没有吸附能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题,提供一种改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂的制备方法。本专利技术的另一目的是提供上述方法制备的改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂在吸附工业污水中阴离子染料的应用。(一)改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂制备 本专利技术改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂制备方法,是在浓度为4飞mol/L的盐酸溶液中加入对甲苯磺酸,搅拌形成混合溶液;加入甲苯磺酸质量0.Γ3倍的苯胺单体,搅拌3 8小时;再加入苯胺单体质量1 4倍的引发剂过硫酸铵,搅拌3 8小时;然后加入苯胺单体质量Γ8倍的坡缕石黏土,搅拌2、小时;抽滤,洗涤固体沉淀;烘干、研磨,得到改性聚苯胺-坡缕石复合型吸附剂。所述混合溶液中,对甲苯磺酸的摩尔量为盐酸的2、倍。为了使聚苯胺充分聚合,提高其产率,在加入引发剂过硫酸铵后,先调整混合溶液的ρΗ=0.5^1.0,再搅拌3 8小时。所述坡缕石黏土是经无机酸改性处理的坡缕石黏土。下面通过红外光谱和热重曲线 对本专利技术的改性聚苯胺吸附剂的结构进行说明。1、红外光谱附图说明图1为本专利技术不掺杂坡缕石的改性聚苯胺与掺杂坡缕石的改性聚苯胺吸附剂的红外光谱对比图。从图1改性聚苯胺复合材料的红外光谱图中的1570.1 cnT1,1481.3 cnT1,1300.0 cnT1,1240.2 cnT1,1116.8 cnT1和802.4 cnT1处出现的特征峰分别是醌式结构N=Q=N特征振动、苯式结构N-B-N特征振动、聚苯胺骨架C-N伸缩振动、掺杂态聚苯胺C-N伸缩振动、质子化过程引起的C-H平面内伸缩振动和C-H面外弯曲振动吸收峰,均为掺杂态聚苯胺的特征峰。同时C-H平面内伸缩振动和C-H面外弯曲振动吸收峰的存在说明复合材料的PANI是由对位聚合生成的。从图1可以看出除了有聚苯胺的特征峰以外在1658 cnT1处还有了坡缕石的特征峰,说明PAN1-坡缕石中是有坡缕石的掺杂的。2、扫描电镜 图2为改性聚苯胺图(a)与掺杂坡缕石的改性聚苯胺图(b)的扫描电镜对比图。图(a)中我们可以看出改性聚苯胺是由许多小颗粒团聚在一起的块状,而图(b)中的掺杂坡缕石的改性聚苯胺,在块状的改性聚苯胺中掺杂着片状的坡缕石。3、XRD 图3为掺杂坡缕石的改性聚苯胺、改性聚苯胺和坡缕石的XRD对比图。从图3中可以看出坡缕石掺杂的改性聚苯胺在15 30度的范围内出现了坡缕石的对应特征峰,进一步证明了坡缕石掺杂的改性聚苯胺含有坡缕石。(二)改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂的吸附性能 1、对阴离子染料的吸附试验 分别称取80 mg吸附剂三份,分别投入初始浓度为100 mg/L的100 ml刚果红溶液、橙黄G溶液、茜素绿溶液中,搅拌吸附4小时后,离心分离吸附剂后,用紫外分光光度计(TU-1901型)测量各溶液中阴离子染料的浓度,并计算吸附率。具体结果见表I。表I为本改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂对阴离子染料的吸附性能权利要求1.一种改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂制备方法,是在浓度为4飞mol/L的盐酸溶液中加入对甲苯磺酸,搅拌形成混合溶液;加入甲苯磺酸质量0.Γ3倍的苯胺单体,搅拌3 8小时;再加入苯胺单体质量1 4倍的引发剂过硫酸铵,搅拌3 8小时;然后加入苯胺单体质量Γ8倍的坡缕石黏土,搅拌2、小时;抽滤,洗涤固体沉淀;烘干、研磨,得到改性聚苯胺-坡缕石复合型吸附剂。2.如权利要求1所述改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂制备方法,其特征在于:所述混合溶液中,对甲苯磺酸的摩尔量为盐酸的2、倍。3.如权利要求1或2所述改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂制备方法,其特征在于:在加入引发剂过硫酸铵后,先调整混合溶液的PH=0.5^1.0,再进行搅拌。4.如权利要求1或2所述改 性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂制备方法,其特征在于:所述坡缕石黏土为经无机酸改性处理的坡缕石黏土。5.如权利要求1所述方法制备的改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂用于附剂工业污水中的阴离子染料。全文摘要本专利技术提供了一种改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂的制备方法,属于高分子复合材料
该方法是在浓度为4~6mol/L的盐酸溶液中加入对甲苯磺酸,搅拌形成混合溶液;加入对甲苯磺酸质量0.1~3倍的苯胺单体,搅拌3~8小时;再加入苯胺单体质量1~4倍的引发剂过硫酸铵,搅拌3~8小时;然后加入苯胺单体质量1~8倍的坡缕石黏土,搅拌2~9小时;抽滤,洗涤固体沉淀;烘干、研磨,得到改性聚苯胺-坡缕石复合型吸附剂。实验表明,本专利技术制备的改性聚苯胺-坡缕石复合吸附剂对工业污水中的阴离子染料具有很强的吸附性能力,因此可用于阴离子染料废水的净化和处理。文档编号C02F1/28GK103111272SQ20131007192公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日专利技术者王其召, 惠娟, 李佳佳, 安宁, 尚盼, 贾永明, 白燕, 康海玲, 柳樱华, 王煜晟, 王荣方, 雷自强 申请人:西北师范大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种改性聚苯胺?坡缕石复合吸附剂制备方法,是在浓度为?4~6?mol/L的盐酸溶液中加入对甲苯磺酸,搅拌形成混合溶液;加入甲苯磺酸质量0.1~3倍的苯胺单体,搅拌3~8小时;再加入苯胺单体质量1~4倍的引发剂过硫酸铵,搅拌3~8小时;然后加入苯胺单体质量1~8倍的坡缕石黏土,搅拌2~9小时;抽滤,洗涤固体沉淀;烘干、研磨,得到改性聚苯胺?坡缕石复合型吸附剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王其召惠娟李佳佳安宁尚盼贾永明白燕康海玲柳樱华王煜晟王荣方雷自强
申请(专利权)人:西北师范大学
类型:发明
国别省市:

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