[发明专利]一种快速合成的吸附剂PACP-MnO2

说明书

本发明公开了一种快速合成的吸附剂PACP‑MnO₂纳米微球及其制备方法和应用，属于吸附材料的合成及应用领域。将苯胺、吡咯、聚乙二醇辛基苯基醚TritonX‑100、过硫酸铵加入去离子水中，在0℃下聚合，离心洗涤干燥后得到吸附剂聚苯胺聚吡咯空心球PACP；调节pH值后，用高锰酸钾对空心球进行改性，离心干燥后得到PACP‑MnO₂纳米微球，该制备方法快速简单、无需模板和活化程序，可充分与染料污染物接触，快速吸附和快速分离阳离子染料，亲和能力强，吸附效果好。

技术领域

本发明属于吸附材料的合成及应用领域，涉及短时间内快速合成且没有繁琐模板和活化程序，经过后期改性快速吸附阳离子染料污染物的吸附材料，尤其涉及一种快速合成的吸附剂PACP-MnO₂纳米微球及其制备方法和应用。

背景技术

纳米材料由于其不同的物理化学性质，受到广泛关注。与常规材料相比，纳米材料体积小，具有极高的表面活性，高活性表面体积比在污染物吸附效率及速率上表现出很大的优势。

罗丹明B作为一种水溶性的红色染料，因价格低廉、极易着色，被印染行业大量使用。但罗丹明B染料能够引起很多疾病如皮肤病等，甚至能够致癌，对人体具有很大的危害，必须使用高效手段进行处理和降解。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明所要解决的第一技术问题是提供一种快速合成的吸附剂PACP-MnO₂纳米微球；本发明所要解决的第二技术问题是提供吸附剂PACP-MnO₂纳米微球的制备方法；本发明所要解决的第三技术问题是提供吸附剂PACP-MnO₂纳米微球的应用。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种快速合成的吸附剂PACP-MnO₂纳米微球的制备方法，包括以下步骤：

1)将聚乙二醇辛基苯基醚分散于去离子水中，搅拌均匀，形成聚乙二醇辛基苯基醚溶液，吸取苯胺与吡咯添加至聚乙二醇辛基苯基醚溶液中，室温预冷，得到预冷混合物；聚乙二醇辛基苯基醚用量以去离子水体积计为0.2～20g/L，苯胺与吡咯的体积比为0.1～5∶0.1～5；

作为优选，聚乙二醇辛基苯基醚用量以去离子水体积计为1g/L，苯胺与吡咯的体积比为0.38∶0.29；

2)将过硫酸铵(NH₄)₂S₂O₈水溶液添加至预冷混合物中室温或0℃反应 2～24h，离心超声得到沉淀，去离子水洗至无色，取黑色固体放入真空干燥箱中 60℃下干燥12～24h，得到聚苯胺聚吡咯PACP空心球；

作为优选，0℃反应12h；60℃下干燥24h；

3)将聚苯胺聚吡咯PACP空心球用去离子水溶解配置成溶液，用盐酸将 pH调整至1～2，随后超声10～50min，得到超声后的PACP溶液；聚苯胺聚吡咯 PACP空心球用去离子水体积计为2～10g/L；

作为优选，聚苯胺聚吡咯PACP空心球用去离子水体积计为2.9g/L，超声时间为15min；

4)将5～15mL的0.05～2mol·L^-1高锰酸钾KMnO₄溶液加入到超声后的PACP 溶液中，磁力搅拌器下反应2～5h，离心得到黑色沉淀，放入鼓风干燥箱中干燥 20～25h，得到吸附剂PACP-MnO₂纳米微球；

作为优选，高锰酸钾KMnO₄的体积为12.5mL，浓度为0.05mol·L^-1；磁力搅拌器下反应4h；干燥时间为24h。

上述制备方法所制得的吸附剂PACP-MnO₂纳米微球。