[发明专利]具磺酸基聚合物基纳米氧化铁重金属吸附剂的制备及应用

权利要求书

1.具有磺酸基的聚合物基纳米氧化铁，其特征是包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酸羟乙酯共聚的聚合物，聚合物负载纳米氧化铁；其中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1∶1～9。

2.根据权利要求1所述的具有磺酸基的聚合物基纳米氧化铁，其特征是纳米氧化铁包括亚铁和三价铁，其中Fe²⁺/Fe³⁺的比值为1∶1.2～1∶2.5mol/mo)。

3.根据权利要求1所述的具有磺酸基的聚合物基纳米氧化铁制备方法，其特征是包括以下步骤：

(1)将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸羟乙酯和蒸馏水按一定比例混合均匀；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加丙烯酸羟乙酯∶蒸馏水的体积比为1～7∶7～1，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1∶1～9；

(2)混合后可以经过10±3min超声波处理；

(3)向(1)的混合物中充入惰性气体，以保证无氧状态；

(4)在-63～-95℃温度范围内，采用辐射剂量为1×10⁴～1×10⁸Gy的高能射线辐照聚合形成聚合物；所述高能射线为⁶⁰Co-γ射线、¹³⁷Cs-γ射线或电子束。

4.根据权利要求3所述的具有磺酸基的聚合物基纳米氧化铁制备方法，其特征是惰性气体为氮气、氩气或氦气。

5.根据权利要求3或4所述的具有磺酸基聚合物负载纳米氧化铁方法，其特征是包括以下步骤：

(1)将制备好的聚合物切成0.5-2cm³的小块。

(2)称取适量待改性的聚合物装入三颈瓶中，取一定量的蒸馏水加入到具有冷凝装置的三颈瓶中，鼓泡通惰性气体除氧。

(3)将Fe²⁺/Fe³⁺的比值为1∶1.2～1∶2.5(mol/mol)的FeSO₄.7H₂O和FeCl₃.6H₂O分别溶于10ml蒸馏水中，将上述溶液加入到三颈瓶中，机械搅拌下缓慢滴加3％～20％的氨水或0.01～0.1mol/L的NaOH，调节pH至8-9，停止滴加，继续常温反应；

(4)将所得的产物磁分离，倾虑清洗数次，倒入透析袋中，用1.5L的去离子水透析24～48h。

6.根据权利要求3-5之一所述的具有磺酸基聚合物基纳米氧化铁对重金属离子的吸附方法，其特征是包括以下步骤：

(1)将聚合物基纳米氧化铁用去离子水多次洗涤；

(2)在25±5℃条件下对不同种类的重金属离子进行吸附。

7.根据权利要求6所述的具有磺酸基聚合物基纳米氧化铁对重金属离子的吸附方法，其特征是水处理中除去Cr³⁺和Pb²⁺重金属离子的应用。