[发明专利]一种活性染料废水吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是印染废水处理剂，特别是一种用于活性染料印染废水处理的羟基化离子液体配合物吸附剂及其制备方法。

背景技术

印染废水污染环境源，废水中含有多种染料成分，色度深，必须进行处理达到排放要求。

目前，对活性染料印染废水的处理技术有混凝法、吸附法、化学氧化法、生物处理法和电化学法等。国内活性染料印染废水处理手段主要以絮凝沉降结合化学方法。

专利CN100436346 C公开一种多相催化氧化-混凝沉淀法处理活性染料印染废水的方法，通过加入催化剂和氧化剂，再絮凝实现活性染料废水处理。

专利CN 101565224 B公开一种以壳聚糖和水解羊毛为主体的活性染料絮凝剂，该絮凝剂利用染料与羊毛纤维、壳聚糖的共同作用达到脱色效果，该方法的优点以是以废弃物作为生产原料，但该絮凝剂只能起到辅助絮凝效果，需要与聚合铝铁组合使用时才能达到最佳效果。

专利CN 102151553 B公开一种以废报纸脱墨纤维吸附活性染料，该方法的优点是原料易得、成本低，但在制备过程中有废弃墨液产生，带来环境的二次污染。

目前离子液体金属配合物主要应用于催化、有机合成领域，在染料废水处理方面未见有应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于活性染料废水处理的吸附剂，即提供一种羟基化咪唑基离子液体铁配合物及其制备方法。该吸附剂含有离子液体基团和羟基基团，其制备工艺简单、合成条件温和、易实现，对活性染料有极强吸附作用，可对活性染料废水进行脱色处理。而且，吸附染料后的该羟基化咪唑基离子液体铁配合物只需简单处理，即可循环使用。

本发明活性染料废水吸附剂为羟基化咪唑基离子液体铁金属配合物，其结构式为：

      其中：R₁=C_nH_2n+1，n=1-8； 

R₂= C_nH_2n+1 ，n=1-8；

本发明羟基化咪唑基离子液体铁金属配合物的制备方法为：

将离子液体固化及羟基化，合成一种含有离子液体基团、羟基基团的铁配合物，其反应方程式为：

上述羟基化咪唑基离子液体铁金属配合物活性染料废水吸附剂的制备方法：

（1）将氯代烷烃或溴代烷烃与烷基咪唑混合，在75-85℃搅拌24-48小时，制得咪唑基离子液体盐；

（2）将上述咪唑基离子液体盐与亚铁盐溶解在水中， 在20-90℃搅拌2-10小时，制得咪唑基离子液体铁配合物；

（3）将上述咪唑基离子液体铁配合物与碱溶液混合，室温条件下，搅拌1-2小时，过滤得到羟基化咪唑基离子液体铁配合物； 

所述氯代烷烃是：氯代乙烷、氯代丙烷、氯代正丁烷、氯代异丙烷、氯代戊烷、氯代辛烷其一；

所述的溴代烷烃是：溴代乙烷、溴代丙烷、溴代正丁烷、溴代异丙烷、溴代戊烷、溴代辛烷其一；

所述的烷基咪唑是：甲基咪唑、乙基咪唑其一；

所述亚铁盐是：硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁其一；

所述碱溶液为：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化钡溶液其一。

所述碱溶液浓度对反应没有明显影响，加入浓度大小仅对收率有影响。

本发明具有以下优点：在合成工艺方面，以水溶性咪唑基离子液体和亚铁盐直接在水相合成，无需隔绝空气，操作简单，合成得到的配合物羟基化反应工艺简单，易于操作，在正常实验条件下可容易获得。

在活性染料吸附方面，该羟基化咪唑基离子液体铁配合物具有咪唑阳离子和羟基基团，可与活性染料通过静电吸引作用或配位作用，将活性染料废水中的活性染料吸附到羟基化咪唑基离子液体铁配合物上，该羟基化咪唑基离子液体铁配合物对染料具有极强吸附作用，对染料的去除率达到99%，处理废水效率高，无固体废物排放，不会造成二次污染。

具体实施方式

实施例1：

（1）将氯代乙烷与甲基咪唑按照摩尔比1：1.05混合，在80℃搅拌48小时，制得1-乙基-3-甲基咪唑离子液体氯代盐；

（2）将制得的1-乙基-3-甲基咪唑离子液体氯代盐与硫酸亚铁按照摩尔比1:2混合溶解在水中，在50℃条件下，搅拌2小时，制得1-乙基-3-甲基咪唑基氯代盐铁配合物；