[发明专利]一种多孔型聚季铵盐凝胶吸附剂的制备方法

说明书

本发明一种多孔型聚阳离子凝胶吸附剂的制备方法，以交联性季铵盐单体三烯丙基甲基氯化铵（TAMAC）和大分子体积的季铵盐单体十六烷基二甲基烯丙基氯化铵（CDMAC）为原料，经过交联共聚、酸化强化及蒸发熟化等反应工序，制备而得多孔型聚季铵盐凝胶吸附剂，其骨架由100%的聚季铵盐阳离子单元构成，拥有更多的“静电吸引点”，能产生更强的染料“吸附捕捉”能力；同时多孔性内部结构对水中染料具有截留吸附能力；此外作为凝胶材料，在水中溶胀后，可提供更多的空间来吸收和容纳阴离子染料，致使多孔型聚阳离子凝胶吸附剂对印染废水的吸附净化性能明显优于现有同类吸附剂，应用性能稳定，应用前景好。

技术领域

本发明涉及一种多孔型聚季铵盐凝胶吸附剂的制备方法，具体属于废水处理用吸附剂技术领域。

背景技术

纺织工业是我国国民经济的传统支柱产业和重要的民生产业，也是国际竞争优势明显的产业。为了满足人们对纺织织物不同色彩的需要，需要对其进行染色；但在染色时，特别是在进行深浓色染色时，由于上染率不够高，部分染料不能固着在织物上，造成了原料的浪费，进而导致了大量有色废水的产生。首先，印染废水污染量大，对环境的污染甚为严重，其色度COD值一般在8000～40000mg/kg，有些浓废水的COD值甚至要超过50000mg/kg，其污染物排放总量以COD计则位于各工业部门第六位；其次，印染废水中污染物种类多、结构复杂、色度大、有机物浓度高、组分复杂及难生物降解物质多，属于难处理的工业废水。这些废水的排放造成了严重的环境污染，是影响纺织行业可持续发展的瓶颈问题。

要从根本上缓解或解决此问题，就必须对印染废水进行净化脱色处理。吸附法可以有效地去除印染废水中的难降解的助剂等污染物质，且处理后水质稳定，无二次污染，因此，吸附法在废水处理中仍发挥着不可取代的作用,其关键问题是吸附剂的选择。文献表明，若将一类强阳离子化的季铵盐结构嫁接至一定的材料骨架中，获得季铵盐阳离子化吸附剂材料，基于其结构中的季铵盐(阳离子)结构与阴离子染料间形成的强静电吸引作用，提高了对水中染料的吸附效能。例如王庆彬.在“一种季铵盐改性茶籽壳基吸附剂及其制备方法”(CN 107159144 A)中，采用一种阳离子醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵与茶籽壳粉上的羟基发生醚化作用，获得铵盐改性茶籽壳基吸附剂，可用于工业和生活污水的净化处理。陈砺、白俊峻晨等人在“一种纤维素季铵盐吸附剂及其制备方法与应用”(CN108404885 A)中，采用聚合乙基咪唑与醚化纤维素进行胺化反应，得到纤维素季铵盐吸附剂，其对废水中高浓度刚果红具有较高的吸附去除能力。余义开、贾倩等人在“一种三维阳离子化棉纤维及其制备方法”(ZL 201610003376.7)中，将一类高密度阳离子化的聚季铵盐固定至棉材料中，获得一种新型聚阳离子型棉基吸附剂，其对水中大体积染料活性大红3BS具有较强的吸附去除能力。虽然上述文献均报道了各类季铵盐吸附剂材料，但其骨架中阳离子程度并非100％，仍有进一步提高的空间。因而研发骨架中阳离子化程度为100％，且吸附效能更强的吸附剂产品应具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型多孔型聚季铵盐凝胶吸附剂的制备方法，以克服现有吸附剂对印染废水吸附脱色的不足。

本发明通过下述技术方案来实现：

本发明一种多孔型聚季铵盐凝胶吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：

步骤1：按5∶95～95∶5的摩尔比，分别将交联性季铵盐单体TAMAC、大分子体积季铵盐单体CDMAC加入到装有回流冷凝装置的反应器中，并配成上述两单体合计的初始溶液质量分数为60±5％的反应溶液；

步骤2：称取占步骤1两种单体总质量的1％～3％的过硫酸铵APS引发剂，并加入到步骤1的反应溶液中，搅拌混合均匀；