[发明专利]利用PET瓶提取对苯二甲酸及制备水滑石的方法

说明书

技术领域

本发明涉及对苯二甲酸，尤其涉及利用PET瓶提取对苯二甲酸及制备水滑石。

背景技术

目前市场上大量产品的包装瓶几乎都是用PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称聚酯）制做的。据统计，我国年生产和消耗聚酯瓶在12亿只以上，折合聚酯废料为6.3万吨。世界范围内每年消耗的聚酯量为1300万吨，其中用于包装饮料瓶的聚酯量达15万吨。废旧聚酯瓶进入环境，不能自发降解，将造成严重的环境污染和资源浪费。因而如何有效地循环利用废旧聚酯瓶是一项非常重要、非常有意义的工作。废PET经化学解聚制备PET的初始原料对苯二甲酸（PTA）及乙二醇（EG），形成资源的循环利用，既可有效治理污染，又可创造巨大的经济和环境效益，是实现聚酯工业可持续发展战略的重要途径之一。但是目前还没有一种真正能够最大限度地再利用这些初始原料的方法。

粘土是世界上来源最为丰富的物质之一，一般分为两大类:阳离子粘土和阴离子粘土。阴离子粘土通常具有层状微观结构，层状双羟基的阴离子粘土称为LDHs(Layered double hydroxides)。而常见的Mg/Al组分的LDHs，称为水滑石(Hydrotalcite，简称HT)，其他组分的LDHs则称为类水滑石(Hydrotalcite-like compounds)。

水滑石（Hydrotalcite，简称HT）于1842年在瑞典首次被发现，是一类层状结构的阴离子粘土，其结构类似于水镁石的正八面结构。HT的一个重要性质是层间阴离子具有可交换性，引入不同的阴离子，能够得到不同结构和功能的LDHs。除层间阴离子的可交换性之外，它还具有碱性特征、微孔结构、记忆效应及金属离子的同晶可取代性，因此HT引起了广大的水处理工作者的关注，可以运用均匀共沉淀法（尿素法）、水热合成法、离子交换法、焙烧-复原法、高过饱和度法、成核-晶华隔离法等方法来制备一系列具有特殊性能的HT及LDHs来吸附水体中的重金属离子、甲基橙，处理表面活性剂废水、阴离子染料废水等。

研究表明，采用共沉淀或离子交换的方式对HT进行组装，可改变其层间阴离子种类及数量，改变HT的结构，使新交换所得的LDHs具有新的功能，进而改变LDHs的性能。在HT的层间，除了常见的碳酸根阴离子CO₃^2-外，可以形成HT的层间阴离子包括卤素离子(F^-、Cl^-、Br^-、I^-)；含氧阴离子(ClO₄^-、NO₃^-、SO₄^2-、PO₄^3-、OH^-等)；配离子(Fe(CN)₆^3-、Fe(CN)₅^3-、B₃O₃(OH)₄^-等)；同多或杂多阴离子(V₁₀O₂^6-、Mo₇O₂₄^6-等)；有机阴离子(脂肪酸根、琥珀酸根、草酸根、丙二酸根、肉桂酸根等)。

由于层间阴离子的可交换性，HT及LDHs可用作阴离子交换剂。再利用一般高价阴离子易交换进入HT及LDHs的层间，低价阴离子易被交换出来的特点，可以利用离子交换法制备一类特殊的LDHs来进行阴离子废水的处理，加上其对染料污染具有很强的保留能力，所以还能防止二次污染。又由于HT及LDHs的离子交换容量较大，而且具有耐高温、耐辐射、不老化、密度大、体积小等优点，它对阴离子废水的净化效果是十分明显的。此外，因为水体中高价金属离子大多以络合阴离子形式存在，价态较高，因而水滑石类材料也可作为净化剂应用于此类污水的治理中。