聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法、制备系统、应用及再生方法技术方案

本发明专利技术属于化工合成技术领域，尤其涉及一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法、制备系统、应用及再生方法，本发明专利技术制备方法通过吡咯单体与新生态二氧化锰发生氧化聚合，从而得到吸附剂，该吸附剂可有效的吸附高浓度染料废水中的染料，其制备方法简单，吸附剂吸附性好，可再生，可循环使用，投加量少，吸附时间多，制备系统能有效的制备得到吸附性好、可再生的吸附剂，适合工业化生产和使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工合成
，尤其涉及一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法、制备系统、应用及再生方法。
技术介绍
每年都有大量的来自印染、造纸、塑料、皮革、食品和矿物加工工业等领域的染料废水排放到水体中去，由于这种类型的废水具有高浓度、颜色深、成分复杂等特征，不仅造成视觉上的污染，还会干扰水体中的生物过程，所以会造成严重的水体污染的问题。因此，从水体中去除染料具有重大的环境和技术重要性。目前常用的染料废水处理方法有吸附法、膜技术，生物预处理法，氧化法，活性污泥法等。但是这些方法还存在着一些缺点，如：耗时长，成本高，操作复杂等。而吸附法由于具有操作简单、能耗低、成本低、无二次污染等优点，是去除该类污染物的有效方法。在众多的吸附剂中，活性炭的比表面积和吸附量均较大，是理想的吸附材料。但是活性炭价格比较贵，且不易再生或是再生后的吸附性能大大降低，限制了它广泛的使用。因此研制开发价格低廉、制备简单、去除率高、可再生的吸附剂成为研究的热点。目前吸附剂所存在的问题有吸附性差、成本高、再生困难，不易多次循环使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法、制备系统、应用及再生方法，其吸附性优异、成本低、可再生。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将高锰酸钾与还原剂加入到水中，进行搅拌混合，得到新生态二氧化锰溶胶；B、在0-100℃条件下，将吡咯单体加入到步骤A中得到的新生态二氧化锰溶胶中，充分搅拌，再加入氧化剂使新生态二氧化锰与吡咯单体发生氧化聚合反应，最后抽滤干燥得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂。进一步，在步骤A中，所述还原剂为硫酸锰、硫代硫酸钠中的一种或几种，所述高锰酸钾与还原剂的质量比为1：(0.1-10)。进一步，在步骤A中，所述搅拌时间控制在1-24h，温度控制在0-100℃。进一步，在步骤B中，所述搅拌时间为0.5-2h，所述新生态二氧化锰与吡咯单体的摩尔比为1：(0.001-100)，所述氧化剂与吡咯单体的摩尔比为1：(0.1-100)。进一步，所述氧化剂为氯化铁。进一步，在步骤B中，所述反应温度控制在-10-100℃，反应时间为12-48h。一种如上述制备方法制备的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂在染料废水中的应用。一种染料废水的处理方法，将聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法制备得到的吸附剂加入到染料废水中，其具体处理方法步骤为：将所述聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂用酸或碱浸泡0.1-3h，然后加入染料废水中，搅拌0.1-3h，加入吸附剂量为污水重量的0.1-1％，吸附后将吸附剂与染料废水分离后再生，所用酸为0.1-0.5mol/L的醋酸，所用碱为1-2mol/L的氢氧化钾。进一步，一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的处理方法，还包括吸附后的吸附剂再生步骤：将吸附后的吸附剂用0.1-10mol/L的酸、碱或是两者并用浸泡0.1-3h实现吸附剂的再生。一种聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备系统，包括第一储料罐、第一水罐、第二储料罐、第一投料罐、第二投料罐、反应罐、第三投料罐、第四投料罐、第三储料罐、第二水罐、抽滤器、干燥器、产品收集罐、废水收集罐；所述第一储料罐出料口、第一水罐出水口分别通过管道与所述第一投料罐加料口相连通，所述第一水罐出水口、第二储料罐出料口分别通过管道与所述第二投料罐加料口相连通，所述第一投料罐出料口、第二投料罐出料口分别通过管道与所述反应罐进料口相连通；所述反应罐进料口通过管道分别与所述第三投料罐出料口、第四投料罐出料口相连通，所述反应罐出料口通过管道与所述抽滤器进料口相连通，所述第四投料罐加料口通过管道分别与所述第三储料罐出料口、第二水罐出水口相连通；所述抽滤器上设有出料口、废水排放口，所述抽滤器出料口通过管道与所述干燥器进料口相连通，所述抽滤器废水排放口通过管道与所述废水收集罐进水口相连通，所述干燥器出料口通过管道与所述产品收集罐进料口相连通。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过聚吡咯复合新生态二氧化锰得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂，其制备方法简单，得到的吸附剂吸附性好，可再生，可循环使用，投加量少，吸附时间多，制备系统能有效的制备得到吸附性好、可再生的吸附剂，适合工业化生产和使用。附图说明图1为本专利技术制备系统结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、第一储料罐、2、第一水罐、3、第二储料罐、4、第一投料罐、5、第二投料罐、6、反应罐、7、第三投料罐、8、第四投料罐、9、第三储料罐、10、第二水罐、11、抽滤器、12、干燥器、13、产品收集罐、14、废水收集罐具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1制备A、分别取0.363g高锰酸钾和0.453g硫酸锰溶于100mL水中配置成高锰酸钾与硫酸锰溶液，然后将高锰酸钾溶液缓慢的加入到硫酸锰溶液中，加入完成后搅拌1h，保持溶液温度为25℃，得到新生态二氧化锰溶胶。B、在25℃的条件下，将0.5mL的吡咯单体逐滴加入到新生态二氧化锰溶胶中，充分搅拌0.5h，然后再加入50mL,2mol/L的氯化铁溶液使新生态二氧化锰与吡咯单体发生氧化聚合反应，随后静置反应24h，最后抽滤干燥得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂。应用C、将制备好的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂用于吸附溶液中的阴离子染料酸性红G，在避光的条件下加入初始浓度为400mg/L的酸性红G溶液100mL，同时测定溶液的吸光度，再加入预先0.1mol/L的醋酸处理过的吸附剂0.2g，机械搅拌0.5h，离心测定上层溶液的吸光度，可以得到该吸附剂对酸性红G的吸附率可达87％以上。再生方法及再生性能测定：D、将吸附了酸性红G的吸附剂先用6mol/L氢氧化钠溶液浸泡0.3h，再用1mol/L的硝酸溶液浸泡0.3h，即可实现吸附剂的再生。按照同样的方法，使用再生后的吸附剂再次吸附溶液中的酸性红G，在避光的条件下加入初始浓度为400mg/L的酸性红G溶液100mL，同时测定溶液的吸光度，再加入预先酸处理过的吸附剂0.2g，机械搅拌0.5h，离心测定上层溶液的吸光度，可以得到该吸附剂对酸性红G的吸附率可达87％以上，经过十次吸附和再生循环以后，吸附剂对于酸性红G的吸附率仍然达到86.5％以上。实施例2：制备：A、分别取0.54g高锰酸钾和0.87g的硫代硫酸钠溶液溶于100mL水中配置成高锰酸钾和硫代硫酸钠溶液，然后将高锰酸钾溶液缓慢的加入到硫代硫酸钠溶液中，加入完成后搅拌8h，保持溶液温度为80℃，得到新生态二氧化锰溶胶。B、在80℃的条件下，将2mL的吡咯单体逐滴加入到新生态二氧化锰溶胶中，充分搅拌1h，然后加入200mL,2mol/L的氯化铁溶液使新生态二氧化锰与吡咯单体发生氧化聚合反应，随后静置12h，最后抽滤干燥得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂。应用C、将制备好的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂吸附溶液中的阳离子染料亚甲基蓝，在避光的条件下加入初始浓度为400mg/L的亚甲基蓝溶液100mL，同时测定溶液的吸光度，加入预先1mol/L本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将高锰酸钾与还原剂加入到水中，进行搅拌混合，得到新生态二氧化锰溶胶；B、在0‑100℃条件下，将吡咯单体加入到步骤A中得到的新生态二氧化锰溶胶中，充分搅拌，再加入氧化剂使新生态二氧化锰与吡咯单体发生氧化聚合反应，最后抽滤干燥得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂。

【技术特征摘要】
1.聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将高锰酸钾与还原剂加入到水中，进行搅拌混合，得到新生态二氧化锰溶胶；B、在0-100℃条件下，将吡咯单体加入到步骤A中得到的新生态二氧化锰溶胶中，充分搅拌，再加入氧化剂使新生态二氧化锰与吡咯单体发生氧化聚合反应，最后抽滤干燥得到聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂。2.根据权利要求1所述聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述还原剂为硫酸锰、硫代硫酸钠中的一种或几种，所述高锰酸钾与还原剂的质量比为1：(0.1-10)。3.根据权利要求1所述聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述搅拌时间控制在1-24h，温度控制在0-100℃。4.根据权利要求1所述聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法，其特征在于，在步骤B中，所述搅拌时间为0.5-2h，所述新生态二氧化锰与吡咯单体的摩尔比为1：(0.001-100)，所述氧化剂与吡咯单体的摩尔比为1：(0.1-100)。5.根据权利要求4所述聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为氯化铁。6.根据权利要求1所述聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法，其特征在于，在步骤B中，所述反应温度控制在-10-100℃，反应时间为12-48h。7.一种如权利要求1至6任一项所述制备方法制备的聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂在染料废水中的应用。8.一种染料废水的处理方法，其特征在于，将如权利要求1至6任一项所述聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂的制备方法制备得到的吸附剂加入到染料废水中，其具体处理方法步骤为：将所述聚吡咯复合新生态二氧化锰吸附剂用酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：申长远，张仁杰，
申请(专利权)人：唐山华顺环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13