[发明专利]一种磁性壳聚糖微球在吸附三氟乙酸中的应用

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种利用磁性壳聚糖微球作为吸附剂在吸附水 体中三氟乙酸的应用。

背景技术

三氟乙酸(TFA)主要是气相中氟利昂替代产品和大气中的-OH自由基及氮氧化物反 应并经过一系列降解反应产生的。TFA易溶于水，容易挥发形成酸雾，一经接触可对人 体皮肤、眼睛、呼吸道造成组织损伤，具有毒性。与2002年相比，2012年北京景观水 体、自来水及降雪中测得的TFA浓度增长了17倍，所以必须要采取有效的措施对水体 中TFA进行处理。

近年来不少研究者开展了以氧化还原、光催化降解、生物降解等方法处理TFA的 研究，其中光催化降解目前较为成功。黄丽等采用亚铁氰化钾产生水合电子作为催化剂， 采用光催化降解方法使TFA中的C-F键断裂产生氟离子(Researchonthefateof perfluorocarboxylicacidinnaturewaterbody,PopsForuninChina,2006)。Hori等建立了 在钨杂多酸催化剂作用下降解TFA的方法，在常温、有氧、水环境及紫外-可见光照射 条件下使TFA三氟甲基中的C-F键断裂，产物只有氟离子和CO₂(Decompositionof environmentallypersistenttrifluoroaceticacidtofluorideionsbyahomogeneous photocatalystinwater,EnvironmentalScienceTechnology,2003)。但是以上方法都不同程 度地存在能耗高、操作繁琐、回收率低、二次污染等弊端，同时一些其他用于TFA处 理方面的技术如等离子体、纳滤和反渗透等也存在费用高、实用性不广等缺陷。

发明内容

针对现有的处理废水中TFA的技术中能耗高、操作繁琐、回收率低、二次污染等 缺陷，本发明提供了一种磁性壳聚糖微球作为吸附剂在吸附水体中三氟乙酸的应用。采 用的吸附剂磁性壳聚糖微球通过乳液悬浮聚合法以Fe₃O₄作为磁性物质制得，其本身稳 定性好、吸附能力强，而且具有磁性容易分离及脱附再生。

本发明的技术方案如下：一种磁性壳聚糖微球在吸附三氟乙酸中的应用，以磁性壳 聚糖微球为吸附剂，吸附废水中的三氟乙酸根离子。

上述磁性壳聚糖微球在吸附三氟乙酸中的应用中，吸附剂磁性壳聚糖微球吸附饱和 后，将吸附剂磁性分离，并加入洗脱剂洗脱，回收磁性壳聚糖微球。

优选地，所述的吸附剂吸附时间不少于10h，吸附环境的pH值为2.5～3.5，吸附温 度为15℃～40℃。

优选地，所述的洗脱剂选自甲醇、丙酮、乙酸-丙酮混合溶液或NaOH-丙酮混合溶 液，更优选为NaOH-丙酮的混合溶液。

在本发明的具体实施例中，利用上述磁性壳聚糖微球为吸附剂，采用恒温振荡吸附 的方法吸附含TFA废水中的三氟乙酸根离子。

吸附处理含TFA的废水时，吸附剂的用量可根据具体情况选择。磁性壳聚糖微球 在酸性条件下可高效吸附水体中的TFA，吸附时间和温度对吸附效果有一定的影响，可 根据具体条件做适当调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：利用磁性壳聚糖微球作为吸附剂处理水体 中的TFA成本低，去除效率高，操作简单，吸附容量大，再生性能好，易于实现磁性 分离，经洗脱分离后易再生，循环利用率高，避免了吸附剂成为固废对环境产生二次污 染，适用性强，在废水中TFA的处理中具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为磁性壳聚糖微球对水中TFA的吸附动力学曲线。

图2为磁性壳聚糖微球对水中TFA的吸附等温线。

图3为溶液pH对磁性壳聚糖微球吸附水中TFA的效果影响图。

图4为温度对磁性壳聚糖微球吸附水中TFA的效果影响图。

图5为磁性壳聚糖微球的再生性能测试结果图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

实施例1