[发明专利]一种螯合离子交换吸附剂及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种螯合离子交换吸附剂及其制备和应用，涉及废水处理技术领域。制备方法包括以下步骤：将氯球置于有机溶剂中溶胀；加入碱性溶液和(2‑氨基‑4‑羟基‑7‑甲基‑1‑H‑吲哚‑3‑基)乙酸，40‑60℃下搅拌反应3‑6h，抽滤后加入含吲哚基团化合物、浓硫酸和溶剂，80‑130℃回流反应4‑7h，得到产品。通过引入吲哚基团以键合的方式对氯球进行改性，改性后的螯合离子交换树脂易与重金属离子形成稳定的配位结构，且具有优越的耐盐性，对于酸性高盐废水中重金属的去除具有普适性、良好的稳定性、高吸附能力和易脱吸附能力；制备工艺简单，生产周期短，操作简单，生产成本低，除重金属效率高，并且不会产生二次污染，有利于资源的回收利用。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种螯合离子交换吸附剂及其制备和应用。

背景技术

水体污染，尤其是水体中的重金属污染已成为全球性的环境问题。重金属主要通过矿山、电子电镀、冶金、化工厂、采矿、农业和生活废水等途径释放到水体中，有时还共存有大量盐类，增大了污染废水的处理难度。重金属废水若未进行合理资源化和无害化处理，不仅会对环境和人体健康造成危害，还会产生资源浪费。

目前常用的高效处理废水的技术为离子交换吸附法，但该技术往往存在重金属离子选择性差、去除率低、耐盐性弱等明显缺陷。因此，亟需开发一种吸附性能稳定、耐盐性优越，且易与重金属离子螯合从而有效去除高盐废水中重金属的吸附树脂，用于高效、低耗且环保无污染地对高盐重金属废水进行处理和回收利用，具有很大的现实意义和应用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种螯合离子交换吸附剂及其制备和应用。在各种酸性盐含量比较高的重金属废水中，使用该螯合离子交换吸附剂可稳定吸附高盐废水中重金属，实现资源化回收利用。

按照本发明的技术方案，所述螯合离子交换吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氯球置于有机溶剂I中，室温搅拌，得到溶胀树脂；

(2)向所述溶胀树脂中加入碱性溶液和(2-氨基-4-羟基-7-甲基-1-H-吲哚-3-基)乙酸，40-60℃下搅拌反应3-6h，抽滤，得到中间体树脂；

(3)向所述中间体树脂中加入含吲哚基团化合物、浓硫酸和有机溶剂II，80-130℃回流反应4-7h，得到所述螯合离子交换吸附剂；

所述氯球、(2-氨基-4-羟基-7-甲基-1-H-吲哚-3-基)乙酸和含吲哚基团化合物的重量比为2-10:2-4:2-5。

优选的，所述氯球与所述有机溶剂I的质量体积比为0.02-0.2g/ml。

优选的，所述碱性溶液选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中的一种或多种，质量百分比浓度为20％-80％。

优选的，所述碱性溶液与所述有机溶剂I的体积比为1-4:2。

优选的，所述含吲哚基团化合物选自5-氨基-1-H-吲哚-2-乙酸、6-氨基-1-H-吲哚-3-甲酸和6-氨基-5-甲氧基吲哚-2-甲酸中的一种或多种。

优选的，所述浓硫酸与所述有机溶剂I的体积比为1:5-100。

优选的，所述有机溶剂II选自DMF、DMSO、甲苯和丙酮中一种或多种，所述有机溶剂II与所述有机溶剂I的体积比为1-4:2。

具体的，所述螯合离子交换吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量份计，将2-10份氯球置于有机溶剂I中，室温搅拌8-10h，得到溶胀树脂；