[发明专利]一种溶胀型树脂重金属吸附剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种溶胀型树脂重金属吸附剂及其制备方法，包括以下步骤：以羧甲基淀粉钠、丙烯酸钠和丙烯酰胺为原料，进行接枝共聚反应，得到含羧酸钠基团的中间体凝胶；将所述中间体凝胶搅碎，并置于烘箱中烘干，其后进行粉碎、过筛，得到三维网络状结构的树脂吸附剂。本发明通过以水溶性的小分子化合物羧甲基淀粉钠、丙烯酸和丙烯酰胺为单体，经水溶液接枝共聚反应后变为具有三维网络状结构的水不溶性高分子聚合物，其具有优异的吸水溶胀特性，不仅对废水中的Cdsupgt;2+/supgt;、Crsupgt;3+/supgt;、Cusupgt;2+/supgt;、Nisupgt;2+/supgt;、Pbsupgt;2+/supgt;、Znsupgt;2+/supgt;的吸附容量较高，且是通过一步法制得，制备工艺简单，能大大降低生产成本，提高生产效率。

技术领域

本发明属于高分子聚合物型分离材料技术领域，具体涉及一种溶胀型树脂重金属吸附剂及其制备方法。

背景技术

重金属污染物与常规有机污染物不同，具有生物不可降解性质，在生物圈物质循环过程中只会改变重金属污染物的分布位置或存在形态，并且重金属离子能在动植物体内蓄积，进而威胁人体健康。目前，去除水体中的重金属污染物技术包括化学沉淀法、电化学沉积法、化学吸附法等。化学沉淀法是想水体中加入碱并与重金属离子形成沉淀型化合物已达到去除重金属的目的，但该方法只适合处置超高浓度重金属和小体积废水快速，因为低浓度重金属消耗碱数量很小，会造成碱残留污染，因此不适合大体积的低浓度重金属废水的处理。电化学沉积法是在外电场作用下电流通过电解质溶液，在电子迁移过程中重金属离子向阴极迁移，在阴极发生重金属离子的还原而沉积在电极表面，但该方法去除重金属效率很低，无法满足实际快速去除重金属污染物目的。化学吸附法是利用吸附剂中具有吸附重金属能力的活性官能团与重金属离子结合，从而达到从水体中分离重金属目的，具有高吸附选择性、优异重金属吸附效率和循环使用等优点，从而被广泛应用在工业重金属处理中。

化学吸附剂种类很多，包括改性农林废弃物、高分子聚合物等吸附材料。改性农林废弃物和活性炭具有吸附重金属能力，实现废弃物资源化利用；但是，详细查阅目前改性农林废弃物操作方法，原料筛选、酸洗、碱洗等步骤非常繁琐，产品损失严重，不能大批量生产。高分子聚合物型重金属吸附剂是指通过化学合成方法将化学原料制备成吸附剂，原料简单和操作步骤简单，已实现工厂化生产，从而使高分子聚合物型吸附剂被广泛应用在生物医药工程、贵金属回收、环境重金属污染去除等领域。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种溶胀型树脂重金属吸附剂及其制备方法，提高树脂的结合水分子能力，对Cd²⁺、Cr³⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺具有良好的吸附能力。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种溶胀型树脂重金属吸附剂及其制备方法，包括以下步骤：

S1、向丙烯酸中加入氢氧化钠溶液，在70℃恒温条件下，加入丙烯酰胺和羧甲基淀粉钠，搅拌15min得到混合溶液；同时，称取过硫酸铵并用去离子水溶解；称取N,N-亚甲基双丙烯酰胺并用去离子水溶解；随后，将硫酸铵溶液、N,N-亚甲基双丙烯酰胺溶液依次倒入所述混合溶液中，并通过氢氧化钠溶液调节溶液pH值为7.0，待其变为凝胶状态后，关闭磁力搅拌，得到含羧酸钠基团的中间体凝胶；

S2、将所述中间体凝胶搅碎，并置于烘箱中烘干，其后进行粉碎、过筛，得到三维网络状结构的树脂吸附剂。