[发明专利]磁性聚二乙烯苯微球树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种磁性聚二乙烯苯微球树脂及其制备方法和应用，磁性聚二乙烯苯微球树脂包括聚二乙烯苯微球树脂骨架和磁性颗粒，磁性颗粒均匀分布于聚二乙烯苯微球树脂骨架中，磁性聚二乙烯苯微球树脂的比表面积为800m²/g～1200m²/g。制备方法包括：制备分散剂为包括明胶、磷酸三钠和磷酸氢二钠的混合物的分散液；向分散液中加入改性的磁性颗粒、二乙烯苯、致孔剂和引发剂，进行聚合反应；将所得的产物进行清洗、干燥，得到磁性聚二乙烯苯微球树脂。本发明的磁性聚二乙烯苯微球树脂比表面积大，粒径分布窄、成球性好、可重复利用性高，能用于高效去除硝基苯类化合物；制备方法操作简单、工艺流程短、耗时短、原料简单、成本低。

技术领域

本发明涉及硝基苯类污染物吸附材料领域，尤其涉及磁性聚二乙烯苯微球树脂及其制备方法和应用。

背景技术

硝基苯类化合物广泛用于生产不同类型的产品，如染料、炸药和杀虫剂等。它经常在爆炸物、有机化学品和塑料等的生产过程中被释放。硝基苯类化合物是一种致癌污染物，即使在低浓度下也可能对生态和人类健康构成高风险。由于其毒性，硝基苯类化合物被美国环境保护局列为优先污染物。因此，人们越来越多地关注从水环境中去除硝基苯类化合物。从水溶液中去除硝基苯类化合物的常规方法可以分为三大类：物理法、化学法和生物处理。吸附树脂是指可以用于水处理的一类人工合成的高分子材料，具备超过天然树脂综合性能的一种材料。吸附树脂一般属于微米级别，根据合成条件的不同，粒径在300μm～1000μm左右，机械强度较好，为光滑的球形或椭球形，树脂的比表面积对树脂的吸附性能有着重要影响，同种树脂一般比表面积大的吸附性能更好。另外，吸附质的分子大小与吸附树脂孔道结构大小之间的匹配程度也是影响吸附性能的重要因素。吸附树脂还具有优异的热稳定性，其再生可以通过简单的和非破坏性的方法来实现。因此，吸附树脂是吸附剂从水溶液中去除污染物的最广泛使用的候选物之一。

目前市面上所制备的均是含有极性或非极性单体的微球树脂，其中原料较为复杂、比表面积较低。现有的微球树脂的粒径分布因分散剂的不同而有所区别，市面上主要以聚乙烯醇为分散剂制备的磁性微球存在着粒径分布广，颗粒成球性较差的缺点。为提高吸附树脂的性能，现有的用于吸附处理的树脂微球通常采用两种或多种原料单体进行聚合，并普遍存在后修饰的步骤，操作较为复杂。本发明通过采用单一的单体，简单聚合过程制备出一种理化性能优良的磁性聚二乙烯苯微球树脂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种比表面积大，粒径分布窄、成球性好、可重复利用性高、能高效去除硝基苯类化合物、吸附性能优越的磁性聚二乙烯苯微球树脂；还提供一种操作简单、工艺流程短、耗时短、原料简单、成本低的磁性聚二乙烯苯微球树脂制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种磁性聚二乙烯苯微球树脂，所述磁性聚二乙烯苯微球树脂包括聚二乙烯苯微球树脂骨架和磁性颗粒，所述磁性颗粒均匀分布于聚二乙烯苯微球树脂骨架中，所述磁性聚二乙烯苯微球树脂的比表面积为800m²/g～1200m²/g。

作为一个总的发明公开，本发明还提供一种磁性聚二乙烯苯微球树脂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将分散剂溶于水，所述分散剂为包括明胶、磷酸三钠和磷酸氢二钠的混合物，得到分散液；

S2、向分散液中加入采用油酸、丁二酸或氟醚酸改性的磁性颗粒、二乙烯苯、致孔剂和引发剂，混合均匀，然后进行聚合反应；

S3、待反应完成后，将聚合反应所得的产物进行清洗、干燥，得到磁性聚二乙烯苯微球树脂。