[发明专利]一种复合吸附剂及包含其的膜保护剂和水处理剂

说明书

本申请涉及一种复合吸附剂，包括金属氧化物或金属氧化物的水化物、导电聚合物以及使所述金属氧化物或金属氧化物的水化物与所述导电聚合物复合在一起的偶联剂；其中，本申请所述的导电聚合物是分子组成中含有N或S中至少一种，且材料在经1mol/L盐酸浸泡1小时后的电导率比该材料用1mol/L氢氧化钠溶液浸泡1小时后的电导率高两个数量级以上的有机聚合物；偶联剂为分子中含碳元素量大于15％，且分子组成中含有氨基、羧基、羟基或磺酸基中的至少一种。有益技术效果包括：原料易得，工艺简单，成本低廉；对污染物的吸附量大，吸附平衡时间短，处理污染物的成本低；适用于废水中不同污染物的吸附去除，具有吸附广谱性；经过多次再生后仍然具有良好的吸附性能，适合于大规模的工业生产和应用。

技术领域

本申请涉及一种复合吸附剂及包含其的膜保护剂和水处理剂，尤其涉及一种金属氧化物/ 导电聚合物复合吸附剂，适用于废水处理的技术领域。

背景技术

近年来，我国每年会产生约有700亿立方的各种废水。这些废水虽然有的已经经过处理，但是废水仍然含有一定程度的有机污染物和无机物等，表现为COD和BOD浓度高、色度高、营养物质(总磷和总氮等)和重金属离子(例如铅离子、铜离子、锑离子、锌离子等)高等问题。而且废水中一般都会同时含有多种污染物或多种重金属离子，只含有某一种污染物的废水基本很少见，这些废水排放到环境中会对环境造成比较大的危害。特别是国家对各种污染物排放标准不断提高以及民众对环境要求的不断提高，对废水中这些物质的去除就显得越来越重要。尤其是对废水经过前期处理后其所含的各种污染物浓度已经比较低的情况下，进一步降低污染物浓度，是近年来环境领域亟待解决的问题。

吸附法能够有效地降低废水中的污染物浓度，特别是对较低浓度污染物的去除，具有明显的优势。例如：吸附法操作简单、能耗低、成本低、无二次污染等，是去除各类低浓度污染物的有效方法。在吸附操作过程中，最核心的是性能优良的吸附剂。优选的吸附剂需要有成本低、制备简单、使用方便、对有机物去除效率高和易再生等特点。

导电聚合物是一类具有长链共轭π键的高分子，其具有优良的物理化学性能，特别是电化学性能。由于其还具有可逆的“掺杂-脱掺杂”性能。近年来，越来越多的研究将其应用到水体污染物的吸附方面，并借助其“掺杂-脱掺杂”性能，提高了其可再生性能。但是，导电聚合物作为吸附剂应用的不足之处在于，第一，其吸附容量较低；其二，其密度比水小，因此在与水体混合吸附和吸附完成后的分离方面都存在较大的问题。

复合材料技术，尤其是有机-无机复合材料技术为探索新材料的研究开辟了崭新的领域。有机、无机材料通过复合可以在保留各成分材料原有特性的同时，产生出单独有机或无机材料所不具备的新性能，因此研究和探索新型有机-无机复合材料日益受到科学工作者的广泛重视。

申请号为CN200510057168.7的中国发明专利公开了一种金属氧化物导电粉/聚苯胺导电聚合物复合材料及制备方法，它具有以下原料物质：苯胺单体的水溶液、掺杂酸水溶液、氧化剂的水溶液和金属氧化物导电粉，其中苯胺单体水溶液∶掺杂酸水溶液∶氧化剂水溶液的摩尔比为1∶0.6～0.83∶0.25～1.2，苯胺单体∶金属氧化物导电粉的质量比为1∶0.025～0.50；制备步骤是将苯胺单体的水溶液与掺杂酸水溶液进行混和，然后再将金属氧化物导电粉加入搅拌混合，最后将氧化剂的水溶液加入上述混合物进行反应，再从反应产物中收集目标产物。该专利仅公开了复合材料利用金属氧化物的粉末和苯胺单体制成，而且是通过可溶性过硫酸盐或可溶性重铬酸盐等强氧化剂加入上述混合物进行化学反应制成。其中，苯胺的氧化聚合反应优先在金属氧化物导电粉微粒的表面进行，从而得到以金属氧化物导电粉为核，导电聚苯胺为壳的具有核壳结构的金属氧化物导电粉/聚苯胺导电聚合物复合材料。掺杂酸的作用也只是利用所用酸的酸性来除去被洗材料表面的某些物质。