具磺酸基聚合物基纳米氧化铁重金属吸附剂的制备及应用

摘要

具有磺酸基的聚合物基纳米氧化铁，包括2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酸羟乙酯共聚的聚合物，聚合物负载纳米氧化铁；其中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1∶1～9。纳米氧化铁包括亚铁和三价铁。制备步骤：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酸羟乙酯和蒸馏水按一定比例混合均匀；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸加丙烯酸羟乙酯∶蒸馏水的体积比为1～7∶7～1，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1∶1～9；在-63～-95℃温度范围内，采用辐射剂量为1×104～1×108Gy的高能射线辐照聚合形成聚合物；对水体中重金属离子的吸附。

主权项

具有磺酸基的聚合物基纳米氧化铁的制备方法，其特征是包括2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸与丙烯酸羟乙酯共聚的聚合物，聚合物负载纳米氧化铁；其中，2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸与丙烯酸羟乙酯单体的摩尔比为1：1～9，所述纳米氧化铁包括亚铁和三价铁，其中Fe2+/Fe3+的比值为1:1.2～1:2.5mol/mol；制备方法包括以下步骤：（1）将2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、丙烯酸羟乙酯和蒸馏水按一定比例混合均匀；2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸加丙烯酸羟乙酯：水的体积比为1～7：7～1，2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸与丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：1～9；（2）混合后可以经过10±3min超声波处理；（3）向（1）的混合物中充入惰性气体，以保证无氧状态；所述惰性气体为氮气、氩气或氦气；（4）在‑63～‑95℃温度范围内，采用辐射剂量为1×104～1×108Gy的高能射线辐照聚合形成聚合物；所述高能射线为60Co‑γ射线、137Cs‑γ射线或电子束；（5）将上述制备好的聚合物切成0.5‑2cm3的小块；（6）称取适量待改性的聚合物装入三颈瓶中，取一定量的蒸馏水加入到具有冷凝装置的三颈瓶中，鼓泡通惰性气体除氧；（7）将Fe2+/Fe3+的比值为1:1.2～1:2.5mol/mol的FeSO4.7H2O和FeCl3.6H2O分别溶于10ml蒸馏水中，将上述溶液加入到三颈瓶中，机械搅拌下缓慢滴加3%～20%的氨水或0.01～0.1mol/L的NaOH，调节pH至8－9，停止滴加，继续常温反应；（8）将所得的产物磁分离，倾滤清洗数次，倒入透析袋中，用1.5L的去离子水透析24～48小时。