本發(fā)明屬于水污染控制，具體涉及一種改性樹(shù)脂、制備方法及其在去除水中有機(jī)胺的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、有機(jī)胺是常見(jiàn)的工業(yè)原料，廣泛用于染料、橡膠助劑、農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體等領(lǐng)域，但有機(jī)胺毒性較強(qiáng)，具有致癌性，長(zhǎng)期接觸會(huì)危害中樞神經(jīng)、肝臟和腎臟，其污染水體后因溶解度高、生物降解性差，難以被傳統(tǒng)污水處理方法有效去除，從而嚴(yán)重威脅水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。

2、現(xiàn)有技術(shù)在處理有機(jī)胺廢水方面取得了一定進(jìn)展，但仍存在明顯不足。如強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂d001在胺類(lèi)廢水處理中具有一定效果(孟媛媛.離子交換樹(shù)脂處理二甲胺廢水的研究[d].浙江大學(xué),2011)，但其抗干擾能力較弱，在高濃度無(wú)機(jī)鹽或高ph條件下，吸附容量較低。絡(luò)合沉淀法用于苯胺去除表現(xiàn)出較高的去除率(≥97％)，但因需投加大量化學(xué)藥劑，以及沉淀顆?；厥盏牟煌耆嬖诙挝廴镜膯?wèn)題(劉艷.絡(luò)合沉淀技術(shù)處理含苯胺廢水[j].染料與染色,2017,54(03):58-61.)。因此，開(kāi)發(fā)具有高選擇性、強(qiáng)抗干擾性、無(wú)二次污染、可循環(huán)再生的新型吸附材料成為亟待解決的問(wèn)題。

3、相比之下，通過(guò)金屬離子改性的離子交換樹(shù)脂，可以作為具有一定選擇性，抗干擾性能強(qiáng)的吸附劑，如董歲明等人利用氯化鐵改性樹(shù)脂用作脫氟劑，飽和吸附量可達(dá)12.36mg/g(董歲明,李佩成,周孝德.732型改性樹(shù)脂脫氟劑的制備與脫氟研究[j].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006,(01):129-132)、yanhong?chao等人采用金屬離子對(duì)強(qiáng)酸型聚苯乙烯樹(shù)脂d001進(jìn)行浸漬改性用于去除抗生素，改性后的樹(shù)脂對(duì)水中抗生素的吸附率達(dá)到98％以上。(chao?y,zhu?w,ye?z,et?al.preparation?of?metal?ionsimpregnated?polystyrene?resins?for?adsorption?of?antibiotics?contaminants?inaquatic?environment[j].journal?of?applied?polymer?science,2015,132(15))、馬玉龍申請(qǐng)公開(kāi)了一種金屬離子負(fù)載型樹(shù)脂去除水中四環(huán)素的方法，改性后的樹(shù)脂對(duì)于水中四環(huán)素的去除率高達(dá)97％以上。(馬玉龍,武峰,宋智,等.一種利用吸附法去除水中殘留四環(huán)素的方法[p].寧夏:cn201711070366.6,2018-03-13)、李小軍申請(qǐng)公開(kāi)了一種鐵銅雙金屬改性離子交換材料的制備方法及其應(yīng)用，相對(duì)于未改性樹(shù)脂有較大的提升，且吸附速率更快。(李小軍,陳玉強(qiáng),張凱,等.一種鐵銅雙金屬改性離子交換材料的制備方法及其應(yīng)用[p].陜西省:cn202410862651.5,2024-09-27)等。雖然目前金屬離子改性離子交換樹(shù)脂可以作為優(yōu)良吸附劑，但是僅僅用于氟離子、抗生素、有機(jī)磷等污染物的吸附去除，對(duì)于有機(jī)胺去除的復(fù)合材料尚未見(jiàn)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種改性樹(shù)脂、制備方法及其在去除水中有機(jī)胺中的應(yīng)用，解決了現(xiàn)有技術(shù)中選擇性差、ph適用范圍窄、二次污染等問(wèn)題。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種改性樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：

4、將樹(shù)脂浸泡在蒸餾水中至溶脹，后經(jīng)清洗、過(guò)濾，完成預(yù)處理；

5、將三價(jià)鐵鹽溶于蒸餾水中，得到鐵金屬鹽溶液；

6、將預(yù)處理后的樹(shù)脂浸泡在所述鐵金屬鹽溶液；

7、將樹(shù)脂從鐵金屬鹽溶液中取出，經(jīng)過(guò)洗滌、干燥后，即得。

8、進(jìn)一步地，所述樹(shù)脂為d001大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。

9、進(jìn)一步地，所述三價(jià)鐵鹽為硫酸鐵，濃度為0.5mol/l。

10、進(jìn)一步地，所述樹(shù)脂洗滌采用無(wú)水乙醇或者蒸餾水，且洗滌至洗脫液中無(wú)鐵離子為止；所述干燥溫度為55-65℃，干燥時(shí)間為8h。

11、一種改性樹(shù)脂，使用上述的一種改性樹(shù)脂的制備方法制備而成。

12、上述的一種改性樹(shù)脂在去除水中有機(jī)胺的應(yīng)用。

13、進(jìn)一步地，所述應(yīng)用包括以下步驟：

14、調(diào)節(jié)含有機(jī)胺的廢水的ph值；

15、向含有機(jī)胺的廢水中加入所述改性樹(shù)脂，并置于水浴搖床中或吸附柱中，進(jìn)行有機(jī)胺的去除。

16、進(jìn)一步地，含有機(jī)胺的廢水的ph值為2-12。

17、進(jìn)一步地，所述有機(jī)胺為苯胺、二苯胺和對(duì)甲基苯胺中的任意一種。

18、上述的一種改性樹(shù)脂的再生方法，包括以下步驟：

19、將吸附飽和的改性樹(shù)脂裝入帶水浴夾套的玻璃吸附柱中；

20、使用濃度為0.5mol/l的硫酸鐵溶液和20vt％乙醇作為脫附再生劑一次性實(shí)現(xiàn)脫附和再生；將脫附溫度設(shè)置為40℃，脫附過(guò)程中，收集脫附液，脫附完成后的脫附液可以適當(dāng)補(bǔ)充硫酸鐵后實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)利用；

21、脫附后用蒸餾水將吸附柱進(jìn)行沖洗，直至流出液無(wú)鐵離子存在。

22、本發(fā)明的有益效果：

23、1、本發(fā)明通過(guò)負(fù)載三價(jià)鐵離子改性樹(shù)脂，顯著提升了對(duì)苯胺污染物的吸附選擇性和ph適用范圍，在ph為2-10的條件下均具有較好的去除效果，最大吸附容量可達(dá)178.05mg/g；在高濃度無(wú)機(jī)鹽干擾環(huán)境中依然保持較高的吸附性能，展現(xiàn)出較強(qiáng)的抗干擾能力；較未改性樹(shù)脂或傳統(tǒng)方法表現(xiàn)出更高的選擇性、去除效率和ph適用范圍，能夠有效治理苯胺污染的水體。

24、2、本發(fā)明的改性樹(shù)脂可以實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂孔道中鐵離子和有機(jī)胺局部濃度高于自由溶劑體系，因此可以提高有機(jī)胺的去除深度。該復(fù)合功能樹(shù)脂吸附后的溶液中無(wú)絡(luò)合沉淀物存在，鐵離子濃度低于0.3mg/l，可以避免二次污染問(wèn)題，用0.5mol/l的硫酸鐵溶液和20vt％乙醇可以同步實(shí)現(xiàn)脫附和再生，吸附性能在多次循環(huán)使用中保持穩(wěn)定，適用于復(fù)雜水質(zhì)條件下的苯胺去除，具有廣闊的實(shí)際應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種改性樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述樹(shù)脂為d001大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述三價(jià)鐵鹽為硫酸鐵，鐵離子濃度為1mol/l。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，所述樹(shù)脂洗滌采用無(wú)水乙醇或者蒸餾水，且洗滌至洗脫液中無(wú)鐵離子為止；所述干燥溫度為55-65℃，干燥時(shí)間為8h。

5.一種改性樹(shù)脂，其特征在于，使用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種改性樹(shù)脂的制備方法制備而成。

6.權(quán)利要求5所述的一種改性樹(shù)脂在去除水中有機(jī)胺的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，含有機(jī)胺的廢水的ph值為2-12。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的應(yīng)用，其特征在于，所述有機(jī)胺為苯胺、二苯胺和對(duì)甲基苯胺中的任意一種。

10.權(quán)利要求5所述的一種改性樹(shù)脂的再生方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種改性樹(shù)脂、制備方法及其在去除水中有機(jī)胺中的應(yīng)用，屬于水污染控制技術(shù)領(lǐng)域；制備方法包括：將樹(shù)脂浸泡在蒸餾水中至溶脹，后經(jīng)清洗、過(guò)濾，完成預(yù)處理；將三價(jià)鐵鹽溶于蒸餾水中，得到鐵金屬鹽溶液；將預(yù)處理后的樹(shù)脂浸泡在所述鐵金屬鹽溶液；將樹(shù)脂從鐵金屬鹽溶液中取出，經(jīng)過(guò)洗滌、干燥后，即得。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該改性樹(shù)脂在pH為2?9范圍內(nèi)對(duì)水中苯胺均有較好的去除效果，最大吸附量可達(dá)178.05mg/g，且具備較高的抗干擾能力和再生性能，可在復(fù)雜水質(zhì)條件下穩(wěn)定去除苯胺污染物。該吸附劑吸附飽和后可以通過(guò)0.5mol/L的硫酸鐵+20vt％乙醇進(jìn)行再生重復(fù)利用。該方法具有廣泛的實(shí)際應(yīng)用前景，為苯胺廢水處理和資源化回收利用提供了新型解決方案。

技術(shù)研發(fā)人員：許正文,欒慧泠,王雨婷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京信息工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8