一種吸附去除水中疏水性雙酚a的制劑及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸附去除水中疏水性雙酚A的制劑及使用方法。特征是：由濃度為0.25-0.45g/L的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和2.5g/L的絲瓜絡陽離子吸附劑混合制成；將上述混合制劑放入含雙酚A的溶液中，室溫條件下振蕩進行吸附13小時，可以去除水中疏水性雙酚A。該發(fā)明簡便易行、費用低廉，解決了常規(guī)水處理工藝難以去除水溶液中雙酚A的難題。
【專利說明】—種吸附去除水中疏水性雙酚A的制劑及使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種去除水中疏水性雙酚A的制劑和使用方法，具體為是將陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和絲瓜絡陽離子吸附劑按一定質(zhì)量百分比混合制成制劑，加入到雙酚A水溶液中，通過吸附去除水溶液中雙酚A。
【背景技術】
[0002]雙酚A是一種重要的有機化工原料，主要用于生產(chǎn)聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂等高分子材料，也用于生產(chǎn)增塑劑、阻燃劑、涂料等精細化工產(chǎn)品。雙酚A為一種內(nèi)分泌干擾素，廣泛存在于水環(huán)境中，嚴重威脅著人與生物體的健康，而常規(guī)水處理工藝很難將其從環(huán)境中去除，因此需要發(fā)明一種制劑能有效去除水中的雙酚A。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提出一種吸附去除水中疏水性雙酚A的制劑及使用方法。由濃度為
0.25-0.45g/L的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和2.5 g/L的絲瓜絡陽離子吸附劑混合制成去除水中疏水性雙酚A的制劑。由濃度為0.4 g/L的十六烷基三甲基溴化銨和
2.5g/L的絲瓜絡陽離子吸附劑混合的制劑，吸附雙酚A效果最佳。
[0004]利用該制劑可有效去除水中疏水性雙酚A，具體方法:將陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和絲瓜絡陽離子吸附劑的混合制劑放入含雙酚A的溶液中，室溫條件下進行振蕩吸附13小時。該發(fā)明簡便易行、費用低廉，解決了常規(guī)水處理工藝難以去除水溶液中雙酚A的難題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]圖1 pH對雙酚A吸附的影響。
[0006]圖2吸附劑量對雙酚A吸附的影響。
[0007]圖3表面活性劑量對雙酚A吸附的影響。
[0008]圖4雙酚A濃度對雙酚A吸附的影響。
[0009]圖5吸附時間對對雙酚A吸附的影響。
[0010]圖6實驗原理圖。
具體實施例
[0011 ]、疏水性雙酚A吸附原理。
[0012]水溶液中陽離子表面活性劑達一定濃度后，被陽離子吸附劑吸附，在其表面形成半膠束，半膠束的疏水尾部借疏水性相互作用吸附去除水中的雙酚A。
[0013]2、絲瓜絡陽離子吸附劑制備。
[0014]絲瓜絡的除脂處理:干燥成熟絲瓜絡切成厚約Icm的圓盤，置于沸水中浸泡30分鐘，用自來水徹底清洗干凈后，用蒸餾水中浸泡24小時，然后烘干。[0015]絲瓜絡陽離子吸附劑制備:將處理過的絲瓜絡與0.2M的檸檬酸溶液按1:50的比例(w/v)混合，置于潔凈的不銹鋼盤內(nèi)于先50°C烘干24小時，然后升溫至100°C酯化反應60分鐘。冷卻后酯化絲瓜絡用蒸餾水清洗除去未反應的檸檬酸，于50° C下干燥至衡重。實驗原理如圖6。
[0016]3、去除水中疏水性雙酚A的制劑的制備、使用及驗證。
[0017]按質(zhì)量百分比，由陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨0.25-0.45g/L和絲瓜絡陽離子吸附劑2.5 g/L混合制成去除水中疏水性雙酚A的制劑。該制劑十六烷基三甲基溴化銨0.4 g/L和絲瓜絡陽離子吸附劑2.5 g/L混合制劑，吸附雙酚A效果最佳。
[0018]取100 mL用稀HNO3或NaOH調(diào)至所需pH值(3-8)和適當濃度(≤50mg/L)的雙酚A溶液置于250 mL的錐形瓶中，加入陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(0.4 g/L)及絲瓜絡陽離子吸附劑(2.5 g/L)，密閉瓶口，室溫條件下在調(diào)速震蕩器上以150次/分的速度振蕩吸附13小時，分離絲瓜絡陽離子吸附劑后，用高效液相色譜法測定溶液雙酚A的剩余值，計算雙酚A的吸附量。吸附反應原理是陽離子表面活性劑首先被陽離子吸附劑吸附，在陽離子吸附劑表面形成半膠束，半膠束的疏水尾部再借疏水性作用吸附去除水中的雙酚A0
[0019]3.1 pH對吸附的影響。
[0020]首先考察了 pH值對雙酚A吸附的影響。從圖1(雙酚A: 50 mg/L;吸附劑:2.5 g/L;表面活性劑:450 mg/L;時間:13 h)可知，溶液pH由2升至3，雙酚A的吸附率顯著增加；在pH 3-8范圍內(nèi)，雙酚A的吸附率基本不變，保持較高水平；pH > 8，雙酚A吸附率明顯下降。這是因為低PH值時 ，溶液中大量的H+與陽離子吸附劑的官能團-C00_結合成-C00H，失去負電荷的陽離子吸附劑不能吸附陽離子表面活性劑形成半膠束，從而影響雙酚A的吸附；高？11值時，雙酚A因去質(zhì)子化而疏水性下降，與半膠束的疏水尾部的疏水性相互作用降低，雙酚A難以被吸附；另外由于雙酚A陰離子和帶負電荷的陽離子吸附劑之間存在靜電排斥作用，雙酚A也不會被陽離子吸附劑吸附。故后續(xù)實驗均在溶液自然pH下進行。
[0021]3.2吸附劑量對吸附的影響。
[0022]吸附劑量對雙酚A吸附的影響見圖2 (雙酚A: 50 mg/L;表面活性劑:450 mg/L;時間:13 h)。吸附劑量從0.5g/L增至2.5g/L時，雙酚A吸附率由38.30%增至96.51%，此后，雙酚A吸附達到最大值，吸附率基本不隨吸附劑量的增加而改變。
[0023]3.3表面活性劑量對吸附的影響。
[0024]作為陽離子吸附劑吸附雙酚A的媒介，陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨劑量對雙酚A吸附的影響見圖3 (雙酚A: 50 mg/L;吸附劑:2.5 g/L;時間:13 h)。表面活性劑濃度從250 mg/L增至450 mg/L時，對雙酚A的吸附率由93.84%增至96.66%。但表面活性劑量繼續(xù)增加，雙酚A的吸附率下降。原因是高濃度的表面活性劑在溶液中形成膠束，雙酚A進入膠束內(nèi)部，不被吸附劑吸附。
[0025]3.4雙酚A濃度對吸附的影響。
[0026]圖4(吸附劑:2.5 g/L;表面活性劑:450 mg/L;時間:13 h)顯示了雙酚A濃度對其吸附的影響結果。雙酚A濃度在10-50 mg/1范圍內(nèi)，其在絲瓜絡陽離子吸附劑上吸附率超過96 %。隨著雙酚A濃度進一步增加，其吸附率明顯下降。
[0027]用下列蘭格繆爾及弗里德里希吸附等溫線方程對圖5中雙酚A的吸附數(shù)據(jù)進行擬合:
C/q=l/(aQj + C/Qm
In qe - VaK + (I//?) VaCe
蘭格繆爾方程中G(mg/1)為吸附平衡時雙酚A的液相濃度，^(mg/g)是吸附平衡時雙酚A的吸附量，Qm (mg/g)是雙酚A的最大吸附量，可由CeZqe對Ce作圖所得直線方程的斜率1/?取得。弗里德里希方程中#和為經(jīng)驗常數(shù)。
[0028]基于表1的模擬結果，從接近于I的線性相關系數(shù)0^=0.9958)數(shù)值可見雙酚A的吸附符合蘭格繆爾方程，由蘭格繆爾吸附等溫線所得直線方程的斜率1/仏求得雙酚A的最大吸附量為30.96 mg/g。
[0029]表1雙酚A吸附的蘭格繆爾及弗里德里希吸附等溫線模擬
【權利要求】
1.一種吸附去除水中疏水性雙酚A的制劑，由濃度為0.25-0.45g/L的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和2.5 g/L的絲瓜絡陽離子吸附劑混合制成。
2.如權利要求1所述的吸附去除水中疏水性雙酚A的制劑，其特征在于由濃度為0.4g/L的陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨和2.5g/L的絲瓜絡陽離子吸附劑混合制成。
3.如權利要求1或2任一所述的吸附去除水中疏水性雙酚A的制劑的使用方法，具體方法為:將陽離子表面活性劑十 六烷基三甲基溴化銨和絲瓜絡陽離子吸附劑的混合制劑放入含雙酚A的溶液中，室溫條件下進行振蕩吸附，吸附時間為13小時。
【文檔編號】C02F101/34GK104014311SQ201410140777
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權日:2014年4月10日
【發(fā)明者】龔仁敏, 張健, 石慧, 黃美玲 申請人:安徽師范大學