本发明专利技术公开了一种用于土壤重金属离子吸附的聚氨酯泡沫材料，该聚氨酯泡沫材料以聚醚多元醇、多异氰酸酯、螯合试剂、催化剂、泡沫稳定剂和去离子水为原料，经聚合反应制备得到。该聚氨酯泡沫材料具有优良的物理化学性能和较高的表面积，可吸附多种重金属离子并且吸附容量大。同时，该聚氨酯泡沫材料无毒、无污染、成本低廉、操作简单，具有很好的应用价值和推广前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于重金属吸附材料领域，具体涉及一种用于土壤重金属离子吸附的聚氨酯泡沫材料及其制备方法。
技术介绍
随着现代社会生产力的发展，纺织、电子、化工等行业的排污量急剧增加，大量重金属污染物也随之排入到环境中，这对低等生物、农作物以及人类的健康都造成了严重危害。重金属离子的毒效时间长且微生物无法降解，并会在生物体内积累而致癌。在土壤中只要有微量的重金属，即可产生毒性反应，一般重金属产生毒性范围约在1.(Tio mg/L之间，毒性较强的重金属如汞、镉等毒性浓度范围更小。世界著名公害事件中日本熊本县发生的“水俣事件”的水俣病和富山县发生的“富山事件”的痛痛病就是分别由汞、镉污染引起的。因此，寻求科学有效的处理方法已经引起很多学者的关注。当今处理重金属污染土壤较常用的方法是化学法，其工艺简单、反应较快，但是也存在二次污染、土壤再用困难、耗能高等缺点。吸附法具有设备投资少、操作管理流程简单、运行成本低廉等优点，利于在实际生产中大面积推广和应用。聚氨酯泡沫具有密度低、孔隙率高、比表面积大、耐老化、无毒无臭等特性，可用于重金属离子吸附与分离。通常将有机试剂或特殊基团引入聚氨酯泡沫中，克服其吸附量小、选择性差等缺点。如申请号为200810047487.3的专利技术专利公开了一种壳聚糖类和油柏类粉末负载的聚氨酯泡沫，可用于处理大流量、低浓度的重金属离子土壤。现有吸附材料存在性能不稳定，刚性差，吸附重金属种类少等问题。8-羟基 喹啉是一种对重金属离子有较强络合能力的试剂，将其通过聚合反应负载于聚氨酯泡沫可得到一种新型的吸附材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有吸附材料性能的缺陷，提供一种无毒、无污染、成本低廉、操作简单、吸附选择性好、吸附容量大的重金属离子吸附聚氨酯泡沫材料。本专利技术的目的可以通过以下措施达到: 一种用于土壤重金属离子吸附的聚氨酯泡沫材料，该聚氨酯泡沫材料以聚醚多元醇、多异氰酸酯、螯合试剂、复合催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂为原料，通过聚合反应制备得到。该聚氨酯泡沫材料各原料的质量份用量为: 聚醚多元醇100份，多异氰酸酯1(Γ80份，螯合助剂0.5^4份，复合催化剂0.5^4.5份，泡沫稳定剂0.5^3.5份，发泡剂0.Γ3份。本专利技术中的聚醚多元醇羟值3(T90 mgKOH/g ο本专利技术中的螯合助剂为8-羟基喹啉，与HFE-245mf、HFC-245fa、HCFC-141b中一种进行溶解后形成溶液进行使用。本专利技术中的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、多次甲基多苯基异氰酸酯中的一种或几种，异氰酸酯的指数为0.65^1.15。本专利技术中的复合催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡中一种及三乙烯二胺、四乙烯三胺中一种；泡沫稳定剂为有机硅表面活性剂；发泡剂为去离子水。重金属离子吸附聚氨酯泡沫材料各原料的聚合反应可采用一步法的聚合过程，在本专利技术中包括如下步骤:将聚醚多元醇、螯合助剂、复合催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂，按照一定比例在20°c 30°C下搅拌均匀，静置5 40分钟；迅速加入多异氰酸酯，在2000r/min转速下高速搅拌，当混合物发白时倒入模具成型，在20°C 30°C下熟化2 7小时脱模得到重金属离子吸附聚氨酯泡沫材料。本专利技术的有益效果: 1、本专利技术的重金属离子吸附聚氨酯泡沫材料具有优良的物理化学性能和较高的表面积，可吸附多种重金属离子并且吸附容量大。2、与现有一般的吸附材料相比，本专利技术的聚氨酯泡沫材料具有良好的环境友善性。3、本金属离子吸附聚氨酯泡沫材料成型工艺简单，投资少，生产效率高，成本低廉，具有很好的应用价值和推广前景。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术做进一步说明，但下述内容并不是对本专利技术的限制。实施例1 在装有搅拌器、温度 计的反应容器中，加入聚醚多元醇(羟值56mgK0H/g) IOOg,HFE-245mf 5.4g溶解8-羟基喹啉1.0g得到的溶液，辛酸亚烯0.4g，三乙烯二胺0.6g，泡沫稳定剂1.6g,去离子水0.9g,在室温下搅拌均勻,静置15min ;迅速加入二苯基甲烧二异氰酸酯26.3g,在2000r/min转速下高速搅拌，当混合物发白时倒入模具成型，在室温下熟化4h后脱模得到重金属离子吸附聚氨酯泡沫材料。其性能如下:泡沫密度67Kg/m3，Cu2+、Hg+、Ni2+、Cr3+、Pb2+、Cd2+重金属离子的吸附率在81.3%-87.2%之间。实施例2 在装有搅拌器、温度计的反应容器中，加入聚醚多元醇(羟值39mgK0H/g) IOOg,HFC-245fa 8.4g溶解8-羟基喹啉1.6g得到的溶液，辛酸亚烯0.5g，四乙烯三胺lg，泡沫稳定剂2.5g,去离子水2.3g,在室温下搅拌均勻，静置20min ;迅速加入甲苯二异氰酸酯30.1g,在2000r/min转速下高速搅拌，当混合物发白时倒入模具成型，在室温下熟化4h后脱模得到重金属离子吸附聚氨酯泡沫材料。其性能如下:泡沫密度34Kg/m3，Cu2+、Hg+、Ni2+、Cr3+、Pb2+、Cd2+重金属离子的吸附率在91.0%-97.6%之间。实施例3 在装有搅拌器、温度计的反应容器中，加入聚醚多元醇(羟值53mgK0H/g) IOOg,HCFC-141b 4.6g溶解8-羟基喹啉0.9g得到的溶液，二月桂酸二丁基锡0.6g，四乙烯三胺1.5g,泡沫稳定剂Ig,去离子水0.6g,在室温下搅拌均勻,静置20min ;迅速加入多次甲基多苯基异氰酸酯22.8g，在2000r/min转速下高速搅拌，当混合物发白时倒入模具成型，在室温下熟化5h后脱模得到重金属离子吸附聚氨酯泡沫材料。其性能如下:泡沫密度71Kg/m3，Cu2+、Hg+、Ni2+、Cr3+、Pb2+、Cd2+ 重金属离子的吸附率在 84.1%-90.8% 之间。实施例4 在装有搅拌器、温度计的反应容器中，加入聚醚多元醇(羟值72mgK0H/g) IOOg,HFE-245mf 6.4g溶解8-羟基喹啉1.2g得到的溶液，二月桂酸二丁基锡0.7g，三乙烯二胺1.7g,泡沫稳定剂2.2g,去离子水1.9g,在室温下搅拌均勻,静置20min ;迅速加入甲苯二异氰酸酯10.4g，二苯基甲烷二异氰酸酯28.7g，在2000r/min转速下高速搅拌，当混合物发白时倒入模具成型，在室温下熟化6h后脱模得到重金属离子吸附聚氨酯泡沫材料。其性能如下:泡沫密度58Kg/m3，Cu2+、Hg+、Ni2+、Cr3+、Pb2+、Cd2+重金属离子的吸附率在87.4%_94.3%之间。 上述实施例泡沫密度测定按照GB/T 6343-2009泡沫塑料及橡胶表观密度的测定方法。重金属离子的吸附率测定方法: 分别配制50mg/L浓度的Cu2+、Hg+、Ni2+、Cr3+、Pb2+、Cd2+重金属离子溶液，取其中一种金属离子溶液IOOmL置于250mL锥形瓶中，投加2g重金属离子吸附聚氨酯泡沫材料，充分振荡30分钟，静置、过滤后，用分光光度法测定清液中残留的金属离子浓度。吸附率(E)的计算公式如下:E = (C0-C) / C0 其中Ctl为 吸附前溶液中金属离子的质量浓度，mg/L ；C为吸附后溶液中金属离子的质量浓度，mg/L。权利要求1.一种用于土壤重金属离本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于土壤重金属离子吸附的聚氨酯泡沫材料，其特征在于：该聚氨酯泡沫材料以聚醚多元醇、多异氰酸酯、螯合助剂、复合催化剂、泡沫稳定剂和发泡剂为原料，通过聚合反应制备得到。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杜峰，项尚林，
申请(专利权)人：江苏瑞丰科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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