技术摘要:
本发明提供了一种邻菲罗啉聚合物及其制备方法和应用,属于水处理技术领域。本发明提供的邻菲罗啉聚合物的制备方法包括以下步骤:将1,10‑菲啰啉的乙腈溶液和氧化剂混合,进行氧化聚合,得到邻菲罗啉聚合物。本发明首次以1,10‑菲啰啉为单体,同时采用氧化聚合的方法制 全部
背景技术:
当前,许多工业生产过程都会产生大量含有毒重金属的工业废水,如电镀、治金、 金属精加工、采矿等工业生产过程均会产生含重金属废水。多年来,人们不断地开发改进治 理重金属离子废水的方法和技术。目前,去除废水中有害重金属的方法有硫化法、化学沉淀 法、膜过滤法、絮礙法、溶剂萃取法以及吸附法等。其中,吸附法以其独特优势而渐渐引起人 们的注意。吸附法中的关键材料是吸附剂,重金属离子吸附剂种类较多,涉及范围也很广, 既有天然矿物,如沸石、高岭石等无机材料,也有天然高聚物,如丹宁类、木质素类、壳聚糖 类等,还有人工合成的或改性的聚合物,如聚苯乙烯基树脂、硅胶基树脂等。 目前,合成上述聚合物常用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚 合四种,目前常见的聚合方式包括热引发聚合、分子印迹聚合和开环聚合等。然而,现有聚 合方法的合成步骤复杂,聚合物暴露位点少,对水体中低浓度重金属离子的吸附容率低。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种邻菲罗啉聚合物及其制备方法和应用,所制备的邻菲 罗啉聚合物的暴露位点多,对重金属离子的吸附容量高。 为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案: 本发明提供了一种邻菲罗啉聚合物的制备方法,包括以下步骤: 将1,10-菲啰啉的乙腈溶液和氧化剂混合,进行氧化聚合,得到邻菲罗啉聚合物。 优选的,所述氧化剂为过硫酸铵,所述氧化剂以溶液的形式使用,所述氧化剂的溶 液中氧化剂的浓度为0.25mol/L。 优选的,所述1,10-菲啰啉与氧化剂的摩尔比为(1~4):1。 优选的,所述1,10-菲啰啉的乙腈溶液中,1,10-菲啰啉的浓度为0.15~0.30mol/ L。 优选的,所述氧化聚合的温度为70~100℃,时间为3~15h。 优选的,所述氧化聚合在搅拌以及氮气保护条件下进行,所述搅拌的转速为100~ 550r/min。 优选的,完成所述氧化聚合后,还包括:将所得反应体系依次进行冷却、静置、分 离、干燥和研磨,得到邻菲罗啉聚合物。 本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的邻菲罗啉聚合物。 本发明提供了上述技术方案所述邻菲罗啉聚合物在吸附废水中重金属离子中的 应用。 本发明提供了一种邻菲罗啉聚合物的制备方法,包括以下步骤:将1,10-菲啰啉的 3 CN 111589429 A 说 明 书 2/5 页 乙腈溶液和氧化剂混合,进行氧化聚合,得到邻菲罗啉聚合物。 本发明首次以1,10-菲啰啉为单体,同时采用氧化聚合的方法制备邻菲罗啉聚合 物,所述方法属于本体的自由基聚合,具有工艺简单、易于操作和无杂质的优势。 本发明采用氧化聚合方法制备的邻菲啰啉聚合物为长链结构,这种结构能够将所 有的结合位点N都暴露出来,而N与金属能够以配位的方式进行结合,因此,本发明制备得到 的邻菲罗啉聚合物暴露位点多,作为重金属离子吸附剂时具有吸附容量大、去除率较高的 优点,对于去除水体中的重金属离子,具有广阔的应用前景。 本发明制备的邻菲罗啉聚合物对Ag 具有特异性的吸附功能,并且具有较高的吸 附容量,最大吸附量达247.4mg/g。 附图说明 图1为应用例中Ag 溶液初始浓度对邻菲罗啉聚合物的吸附容量的影响趋势图。