[发明专利]一种磺酸型淀粉基离子交换树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种磺酸型淀粉基离子交换树脂采用的原料包括如下重量份的组分：100份玉米淀粉、42～44份甲基丙烯磺酸钠、16～18份苯乙烯、20～21份过硫酸铵、3～4份亚硫酸氢钠、7～8份吐温20、2～3份司班80和1400～1570份蒸馏水；其对亚甲基蓝(MB)、蕃红花红T(ST)、孔雀石绿(MG)吸附性显著，对混合染料废水的脱色率高达85.08％，可有效的解决印染废水净化问题。同时本发明还公开了一种磺酸型淀粉基离子交换树脂的制备方法，方法简单高效、过程易控制、可重复性高、安全性高、无污染。

技术领域

本发明涉及改性天然淀粉在印染废水净化中的应用技术领域，更具体的说是涉及一种磺酸型淀粉基离子交换树脂及其制备方法和应用。

背景技术

目前，随着纺织、印染工业的快速发展，大量废水排放造成污染日益严重。染料废水成分复杂、色泽度高、可降解性差、毒性大，为避免污染环境需要经过吸附处理才能排放。染料废水处理中常用的吸附材料，按结构可分为无机吸附剂、天然吸附剂与合成高分子吸附剂三大类。

首先，具有代表性的天然吸附剂包括淀粉基吸附剂，其作为自然界中生成量最大的天然高分子材料，具有其它合成吸附剂不可比拟的优点，如廉价易得、可再生性、可降解性等。但是，在实际使用过程中亦存在诸多限制：首先，淀粉主要通过氢键与范德华力进行吸附，故吸附速度慢，吸附量较低；其次，作为多糖基化合物，稳定性差，易在酸、碱或微生物作用下降解，使用寿命短；再次，目前淀粉基吸附剂多是以无定形粉末状出现，增加了其在使用与回收中的困难，不利于连续化操作，限制了其在工业中的推广应用。

其次，合成高分子吸附剂中具有代表性的是离子交换树脂，其多是以聚苯乙烯或聚丙烯酸酯为基体的合成高分子吸附材料，骨架上带有可离子化的交换基团，可通过与外界离子的交换反应实现吸附功能，具有交换速度快、吸附量大、结构稳定、使用寿命长等优点，且多被制成珠状或颗粒状，很适合连续化操作，故一直是工业水处理领域中使用最广泛、用量最大的吸附分离材料。但是，人工合成的离子交换树脂多采用悬浮聚合或乳液聚合法生产，生产过程不环保，易产生大量有机废液，且离子交换树脂自身难降解，大量废弃树脂的回收处理成为日益严重的问题，如处理不当极易造成二次污染。

再次，接枝淀粉在工业废水处理中具有广泛应用，接枝淀粉使用乙烯类单体对淀粉进行接枝共聚，在淀粉分子中引入具有一定聚合度的高分子链段，可使后者具有合成高分子的部分性质，取长补短，使淀粉基吸附剂在保持良好可降解性的同时，提高吸附能力，同时增强结构的稳定性，延长使用寿命，还可使之具备类似合成树脂的颗粒形态，以提高在连续化工艺中的可操作性。但现有的接枝淀粉采用弱酸型单体，如丙烯酸、马来酸等对淀粉的接枝改性，得到的接枝淀粉粒子交换速率低、易收pH影响，吸附效果收到影响。

因此，提供一种磺酸型淀粉基离子交换树脂及其制备方法和应用，以解决现有的接枝淀粉存在的缺陷是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种磺酸型淀粉基离子交换树脂及其制备方法和应用，制备方法简单高效、过程易控制、可重复性高、安全性高、无污染，且得到的带磺酸基的淀粉离子交换树脂对亚甲基蓝(MB)、蕃红花红T(ST)、孔雀石绿(MG)吸附性显著，对混合染料废水的脱色率高达85.08％，可有效的解决印染废水净化问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种磺酸型淀粉基离子交换树脂，其特征在于，采用的原料包括如下重量份的组分：100份玉米淀粉、42～44份甲基丙烯磺酸钠、16～18份苯乙烯、20～21份过硫酸铵、3～4份亚硫酸氢钠、7～8份吐温20、2～3份司班80和1400～1570份蒸馏水。