技术领域
[0001] 本发明属于吸附剂制备技术领域,具体涉及一种低成本、高性能木质素基重金属离子吸附剂。
相关背景技术
[0002] 目前,改性木质素用作重金属离子吸附剂比较常见,但现有改性方法大多为低分子量改性,产物吸附效果提升不显著。溶液自由基接枝共聚法可以在木质素结构中引入大量吸附基团,同时提高木质素的相对分子质量并改善空间结构,显著提高木质素对重金属离子的吸附性能。
[0003] 发明人早期研究了一种木质素接枝共聚复合吸附树脂及其制备方法,见中国发明专利,ZL 2013 1 0278489.4,该吸附树脂是采用该法用丙烯酰胺、马来酸酐和壳聚糖等共同改性制备木质素接枝共聚复合吸附树脂(下文简称BLPAMA),取得了一定的技术效果。但由马来酸酐改性木质素引入的羧基基团为弱离子交换基团,对改性木质素对重金属离子的吸附性能有一定的限制。
[0004] 在上述研究的基础上,发明人再次历经几年的研究和改进,旨在提出一种更优良的复合吸附剂,具有优良吸附效果的同时可以减少成本,性能稳定。
具体实施方式
[0038] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
[0039] 实施例1
[0040] 称取4.156g木质素磺酸钠和11.083g丙烯酰胺分别溶解于30mL蒸馏水中。在丙烯酰胺溶液中依次加入22.167g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1g膨润土、0.0582g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,搅拌、混合均匀得到A液。将A液加入到木质素磺酸钠溶液中,调节溶液pH为4.0,再加入0.116g过硫酸钾,密封,65℃、75℃、85℃各反应2h后,95℃熟化0.5h,冷却,剪碎后用甲醇浸泡洗涤,65℃~75℃真空干燥箱中干燥,粉碎,过60-100目筛得到膨润土/木质素磺酸钠–g–丙烯酰胺–2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸复合吸附剂(BLPAS)。室温下,BLPAS在
100mL、2.0mmol/L的二元Pb(NO3)2/Cu(NO3)2溶液中对Pb2+、Cu2+吸附量分别为0.593、
0.604mmol/g,Pb2+对Cu2+的选择性吸附系数为1.265。
[0041] 实施例2
[0042] 操作方法同实施例1。
[0043] 制备条件为m(木质素磺酸钠):m(总单体)=1.5:10、m(丙烯酰胺):m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)=2:2、m(过硫酸钾)=0.40%、m(N,N’-亚甲基双丙烯酰胺)=0.15%、pH=
2.0时,所得复合吸附剂BLPAS在二元Pb(NO3)2/Cu(NO3)2溶液中对Pb2+、Cu2+吸附量分别为
0.570、0.487mmol/g,Pb2+对Cu2+的选择性吸附系数为1.355。:
[0044] 实施例3
[0045] 操作方法同实施例1。
[0046] 制备条件为m(木质素磺酸钠):m(总单体)=1.25:10、m(丙烯酰胺):m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)=2.5:2、m(过硫酸钾)=0.35%、m(N,N’-亚甲基双丙烯酰胺)=0.18%、pH=1.0时,所得复合吸附剂BLPAS在二元Pb(NO3)2/Cu(NO3)2溶液中对Pb2+、Cu2+吸附量分别为0.558、0.496mmol/g,Pb2+对Cu2+的选择性吸附系数为1.342。
[0047] 实施例4:
[0048] 操作方法同实施例1。
[0049] 制备条件为m(木质素磺酸钠):m(总单体)=1.25:10、m(丙烯酰胺):m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)=1:2、m(过硫酸钾)=0.35%、m(N,N’-亚甲基双丙烯酰胺)=0.18%、pH=2.5时,所得复合吸附剂BLPAS在二元Pb(NO3)2/Cu(NO3)2溶液中对Pb2+、Cu2+吸附量分别为0.544、0.467mmol/g,Pb2+对Cu2+的选择性吸附系数为1.287。
[0050] 实施例5
[0051] 操作方法同实施例1。
[0052] 制备条件为m(木质素磺酸钠):m(总单体)=1.5:10、m(丙烯酰胺):m(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)=2.8:2、m(过硫酸钾)=0.40%、m(N,N’-亚甲基双丙烯酰胺)=0.20%、pH
2+ 2+
=3.0时,所得复合吸附剂BLPAS在二元Pb(NO3)2/Cu(NO3)2溶液中对Pb 、Cu 吸附量分别为
0.375、0.363mmol/g,Pb2+对Cu2+的选择性吸附系数为1.084。