[发明专利]一种用于重金属废水处理的多孔树脂微球及制备方法

说明书

本发明涉及重金属废水处理领域，提供了一种用于重金属废水处理的多孔树脂微球及制备方法。该方法先采用丙烯酰氯对β‑环糊精进行改性，然后与苯乙烯单体进行接枝共聚，得到多孔树脂微球，进一步采用二硫化碳在聚苯乙烯及聚β‑环糊精的分子结构中引入二硫代羧基，制得用于重金属废水处理的多孔树脂微球。与传统方法相比，本发明制备的多孔树脂微球，对废水中的Ni²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺均具有良好的去除效果。

技术领域

本发明属于重金属废水处理的技术领域，提供了一种用于重金属废水处理的多孔树脂微球及制备方法。

背景技术

近年来，含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害。重金属离子随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害，严重污染环境，影响人们的健康。而且重金属废水排放到环境中不能被微生物降解，具有累积性，对人类健康、动植物及水生生物产生严重危害。因此，重金属废水处理技术的研究和发展一直以来备受人们关注。

目前处理重金属废水的方法有吸附法、化学沉淀法、离子交换法、生物吸附法、电化学法、电解法、膜分离法等。其中，吸附法主要是利用具有高比表面积结构或者特殊官能基团的吸附材料对水中重金属离子进行吸附。吸附法作为传统的重金属废水处理方法具有操作简便、效率高、能耗低、无二次污染、投资费用低等优点，被认为是去除水中重金属最有应用前景的方法。

传统的吸附材料主要有沸石、硅藻土、活性炭等无机多孔材料，以及纤维类、树脂类、壳聚糖等有机吸附剂。其中，树脂类吸附剂在重金属水处理方面的应用比较广泛，用树脂材料处理重金属废水具有高效、经济的特点，具有较好的发展前景，但合成新型离子交换树脂的过程需要进一步优化，同时还发现，改性后的离子交换树脂有更高的吸附效率。高吸水树脂因其高吸水能力，且在高温高压下的高保水能力，成为一种迅速发展起来的有机吸附材料。

中国发明专利申请号201710173132.8公开了一种重金属废水处理树脂及其制备方法和应用，通过两种高分子化合物形成共聚物，再将制备的共聚物与氨气进行反应，反应原理是共聚物上的环氧基团通过氨气作用开环引入氨基，再利用氯乙酸与氨基发生取代反应引入羧基。该重金属废水处理树脂可与重金属能进行螯合。但该发明制得的树脂对于重金属离子的去除效果不够理想。

中国发明专利申请号201711322929.6 公开了一种重金属废水离子吸附树脂的制备方法，包括如下步骤：（1）将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、乙二胺四乙酸在溶剂中混合，并在室温下搅拌反应8~10h，后在40~50℃下减压蒸馏除去溶剂，（2）将经过步骤（1）的产物、四[4-(4-羧基苯基)苯基]乙烯溶于高沸点溶剂中，加入引发剂，在40~50℃下聚合反应3~5h，然后在水中沉出，得到树脂。该树脂虽可吸附废水中的重金属离子，但吸附效果有待进一步提高。

综上所述，现有技术常用的吸附树脂对废水中重金属阳离子的吸附及去除能力还有待提高，因此开发一种可高效处理重金属废水的树脂吸附材料，有着重要的意义。

发明内容

可见，现有吸附树脂对废水中重金属阳离子的吸附及去除能力还有待提高。针对这种情况，本发明提出一种用于重金属废水处理的多孔树脂微球及制备方法，制得的多孔树脂微球对废水中的Ni²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺均具有良好的去除效果。

为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：

一种用于重金属废水处理的多孔树脂微球的制备方法，所述多孔树脂微球制备的具体步骤如下：