沉淀聚合法（共8篇）
沉淀聚合法 篇1
摘要：用沉淀聚合方法合成分子印迹聚合物,结果表明MAA∶EDMA∶AIBN=0.077∶0.013∶1(质量比)在60℃下聚合得到白色粉末状固体,效果最佳。通过绿原酸分子印迹聚合物的洗脱曲线,说明印迹聚合物对绿原酸有较好的吸附能力,达到预期效果。
关键词：绿原酸,分子印迹,沉淀聚合法,正交试验
由于分子印迹聚合物(MIPs)[1,2,3,4,5,6]在制备上的预定性、识别性上的专一性等优点,其在复杂混合物体系分离制备上的潜力十分被看好。但这方面上的研究,尤其是在中药化学成分分离纯化上的应用研究还很少。更未见到有绿原酸[7,8]的分子印迹聚合物的报道。因此,进行绿原酸分子印记聚合物的合成及静态吸附性质的研究具有很好的理论意义和应用潜力。本文采用正交试验结合得到了沉淀聚合方法合成绿原酸分子印迹聚合物的最佳工艺条件,并对绿原酸分子印迹聚合物的洗脱做了初步研究,达到预期效果。
1 试验试剂及仪器
绿原酸标准品(110753-200413),中国药品生物制品检定所提供;乙腈(AR),天津福晨化学试剂厂;EDMA(1-800-ACROS-01),New Jersey.USA;MAA(AR 500),成都科龙化工试剂厂;AIBN(AR),成都科龙化工试剂厂;甲醇(AR),重庆川东化工有限公司;乙酸(AR),重庆北碚化学试剂厂。
离心机(80-2台式低速),上海医疗器械厂;超声-微波萃取仪(CW-2000),新拓微波溶样测试技术有限公司;电子天平(MP5002),上海恒平科学仪器有限公司;数字显示显微熔点测定仪(X-6),北京泰克仪器有限公司;电子恒温水浴锅(DZKW-4),北京中兴伟业仪器有限公司;电子分析天平(AR1140),梅特勒-托利多仪器(上海)公司;真空干燥箱(D2F-6020A),北京中兴伟业仪器有限公司;紫外分光光度计(UV-1100),上海美谱达仪器有限公司。
2 沉淀聚合法合成绿原酸分子印迹物
2.1 正交实验选择最佳合成空白分子印迹聚合物的条件
2.1.1 配制溶液
取30.0 mL乙睛和5.0 mL甲醇配制混合溶剂,并以此溶剂作为聚合发应溶剂。取EDMA 3.96 g溶于10.0 mL混合溶液中,得到396 mg/mL EDMA溶液;取21.0 mg AIBN溶于5.0 mL混合溶液中,得到4.2 mg/mL AIBN溶液;取43.0 mg MAA溶于5.0 mL混合溶液中,得到86 mg/mL的MAA溶液。
2.1.2 MAA、EDMA与AIBN比例及温度对聚合反应的影响
MAA(A)、AIBN(B)与EDMA(C)是合成主要因素,它们的比例对合成效果的好坏有重要作用。因温度过高会导致绿原酸分解,而温度过低又会影响合成反应,实验温度设为因素D,因此将这些因素考虑起来设计因素实验。采用L9(34)正交表设计正交实验。
以实验号1为例,依次向玻璃管中加入0.10 mL MAA溶液、2.45 mL混合溶剂,混合均匀,放室温下预聚合5 h后,加入0.32 mL EDMA溶液、0.45 mL AIBN溶液,通氮气15 min,真空下密封,用混合均匀,置于50 ℃水浴中加热,并每隔30 min取出混匀,24 h后取出。将获得的粉末状印迹聚合物,离心分离后,加入乙酸～甲醇(5:1)溶液10 mL,用以抽提模板分子,振荡成悬浊液,超声分散30 min,离心分离后,取出上清液,再次加入乙酸的甲醇溶液,重复上述过程5次,最后,将离心分离得到的聚合物沉淀放入真空干燥器(45 ℃)中真空干燥48 h,得到所需的聚合物,称重。
2.1.3 实验结果及讨论
实验结果为1～9号试管都有白色粉末出现,5号和6号明显较多,2、3、4、7、8、9号试管虽然有产品但较少。3、4、8号试管内溶液因温度较高而成微黄色,产量也降低。综合来说6号产品最优,产量最高,说明当MAA:AIBN:EDMA=0.077:0.013:1(质量比)时聚合反应产生的白色粉末状固体,符合沉淀聚合反应要求,生成的是纳米级微球形沉淀而不是块状印迹聚合物,这种方法不需要在反应体系中另加入稳定剂,所以组分简单,易于操作,而且产品较多,得到的微球聚合物粒径均一且表面干净,不需进行研磨等费力的操作步骤,减少了由这些步骤引起的聚合物的损失,再根据极差分析最佳实验条件为A2B3C1D2,刚好为实验号6,因此应按此条件制备绿原酸分子印迹物。
2.2 绿原酸分子印迹物的制备及模板分子的洗脱
2.2.1 绿原酸分子印迹物的制备
依次向10 mL具塞玻璃管中加入5 mg绿原酸标准品、0.16 mL MAA溶液、2.45 mL混合溶剂,混合均匀,放室温下预聚合5 h 后,加入0.45 mL EDMA溶液、0.55 mL AIBN溶液,通氮气15 min,真空下密封,用混合均匀,置于60 ℃水浴中加热,并每隔30 min取出混匀,24 h后取出。将获得的粉末状印迹聚合物,离心分离后,加入乙酸～甲醇(5:1)溶液10.0 mL,用以抽提模板分子,振荡成悬浊液,超声分散30 min,离心分离后,取出上清液,再次加入乙酸的甲醇溶液,重复上述过程5次,最后,将离心分离得到的聚合物沉淀放入真空干燥器(45 ℃)中真空干燥48 h,得到所需的聚合物,称重。取出的上清液,以乙酸～甲醇(5:1)为参比,测定紫外吸收(326 nm)。
2.2.2 绿原酸印迹聚合物的洗脱次数与吸光度分析
绿原酸印迹聚合物称重为0.1642 g,由此可见按照最优条件制备是正确的。绿原酸印迹聚合物的洗脱次数与吸光度分析如表4。
由印迹聚合物的洗脱曲线看出,洗脱的前3次聚合物中都含有大量的绿原酸,说明印迹聚合物对绿原酸有吸附能力,洗脱至5次左右,绿原酸基本洗脱干净,证明此次实验效果较好。如图1。
3 结 论
本文用沉淀聚合的方法合成了分子印迹聚合物,采用因素设计和正交实验,结果表明MAA:AIBN:EDMA=0.077:0.013:1(质量比)在60 ℃下聚合得到白色粉末状固体。由印迹聚合物的洗脱曲线看出,洗脱的前3次聚合物中都含有大量的绿原酸,说明印迹聚合物对绿原酸有吸附能力。研究了沉淀聚合法制备绿原酸分子印记聚合物的合成基本条件,为绿原酸分子印记聚合物的制备和应用于绿原酸的提取制备及分析打下了基础。
参考文献
[1]Huang Hui Chi,Lin Chin I,et al.photo-lithographically impregnatedand molecularly imprinted polymer thin film for biosensor applications[J].Journal of Chromatography A,2004(1-2):263-268.
[2]Tan Yiguang,Yin Jian,et al.A study of a new TSM bio-mimetic sensorusing a molecularly imprinted polymer coating and its application for thedetermination of nicotine in human serum and urine[J].Bioelectro-chemistry and Bioenergetics,2001(2):141-148.
[3]Blanco-Ldpez M C,Lobo-Castar36n M.J,et al.Electrochemical sen-sors based on molecularly imprinted polymers[J].Trends in AnalyticalChemistry.2004(11):36-48.
[4]Andersson L I,Mosbach K.Enantiomeric resolution on molecularly im-printed polymers prepared with only noncovalent and non-ionic inter-actions[J],J.Chrom atogr.A,1990,516:313-322.
[5]Dario K,Christine Berggren K,Andersson L I,et al.Thin-layer chro-matography based on the molecular imprinting technique[J].Anal.Chem.,1994,66(12):2 636-2 639.
[6]Reddy PS,Kobayashi T,Fujii N,Recognition characteristics of dibenzo-furan by molecularly imprinted polymers made of common polymers[J].Eur polym J,2002,38(4):779-785.
[7]刘海军,裘爱泳.绿原酸及其提取纯化和应用前景[J].粮食油脂,2003(9):44-46.
[8]邓良,袁华,喻宗沅.绿原酸的研究进展[J].化学与生物工程,2005(7):4-6.
沉淀聚合法 篇2
针对包头地区稀土冶炼工艺产生的氨氮废水,通过化学沉淀法对其进行初步处理,通过单因素实验选取最佳控制点,继而通过正交实验进行优化设计,做到用药最少,效果最好.
作 者：景明霞 JING Ming-xia 作者单位：青海大学建筑工程系,青海,西宁,810016 刊 名：安徽化工 英文刊名：ANHUI CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)： 36(3) 分类号：X703 关键词：稀土废水 氨氮 化学沉淀法 正交优化设计
沉淀聚合法 篇3
高性能的PAN原丝通过丙烯腈(AN)单体的共聚合反应获得,而用于PAN纤维工业生产最常用的聚合方法是溶液聚合和水相沉淀聚合。后者以水为反应介质,减少了向溶剂的链转移反应,可以制得较高分子量的PAN,具有制备高品质PAN聚合物的潜力[1,2,6]。目前,与丙烯腈共聚常用的单体主要有:丙烯酸、丙烯酸甲酯、衣康酸等,这些共聚单体的存在改变了均聚PAN的化学结构特征,降低了PAN大分子链的内聚能和纤维预氧化阶段的环化温度,使PAN纤维在较低的预氧化温度下得到较高的环化度,使得最终PAN原丝的性能得到明显改善[7,8,9]。在选择共聚单体时,许多学者们多采用衣康酸(IA)作共聚单体,而关于丙烯酸甲酯(MA)作为共聚单体的研究较少。此外,采用不含碱金属离子的引发体系进行聚合反应,可以避免碱金属离子对最终PAN基碳纤维力学性能的影响[1,2,6]。
因此,本研究从采用单一水溶性铵盐—过硫酸铵(APS)引发AN/MA水相沉淀共聚合反应的角度出发,研究了不同单体配比组成对AN共聚合反应转化率和最终聚合物分子量的影响,并对其化学结构特征进行了表征,希望获得一些对提高碳纤维工业水平有价值的理论性研究成果。
1 实验部分
1.1 材料
丙烯腈(AN):郑州派尼化学试剂厂,分析纯,常压蒸馏除去阻聚剂,取76～78℃馏分;二甲基亚砜(DMSO):天津市大茂化学试剂厂,分析纯;过硫酸铵(APS):洛阳市化学试剂厂,分析纯;丙烯酸甲酯(MA):天津市光复精细化工研究所,分析纯;去离子水(H2O):实验室自制。
1.2 丙烯腈的水相沉淀共聚反应
在氮气保护条件下,将AN和MA单体按照一定配比与引发剂APS混合均匀加入到定量的反应介质H2O中,控制搅拌速率,利用水浴加热在65℃下进行水相沉淀聚合反应。将反应获得的聚合物浆液多次过滤、洗涤,在50～60℃下真空干燥6～8h,获得白色粉末状或颗粒状PAN聚合物,以便进行性能表征。
以称重法测量水相沉淀共聚反应的转化率。以DMSO为溶剂,用乌氏黏度计在(30±0.2)℃的恒温水浴中测定共聚物的特性粘数[η],由[η]=2.865×10-4Mundefined求出粘均分子量(Mv)[10]。红外光谱(FTIR)分析在Bruker Vector-33光谱仪上进行,测试温度为室温。实验中所用样品为聚合所得颗粒状PAN聚合物,为避免溴化钾的纯度对测试结果造成影响,将样品研细并干燥后直接进行压片后测量,压片时注意薄片厚度不宜过厚即可。
2 结果与讨论
在研究单体配比对AN/MA共聚合反应的影响时,界定以下聚合条件:反应体系总质量共150g,总单体浓度[M]=22%(质量分数),引发剂用量[APS]=1%(占总单体浓度的质量分数),聚合温度T=65℃,聚合时间t=3h,搅拌转速为500r/min。改变单体配比AN/MA(w/w)=100/0,99/1,98/2,96/4,其它聚合因素保持恒定,wt和w代表以质量配比进行配料。
2.1 单体配比对AN/MA水相沉淀聚合反应的影响
单体配比是影响AN二元共聚合反应最复杂和最重要的因素之一,其变化规律列于图1中所示。从图中可以看出,随着单体配比中共聚单体MA含量增多,聚合反应转化率和聚合物分子量均先升高,呈现一个极大值后又开始下降。根据Q-e方程,可以计算得出MA单体的竞聚率高于AN单体[11],使得不同单体配比喂料时的聚合反应速率与AN和MA自由基的活性差异密切相关。当仅有AN单体进行均聚反应时,反应体系的活化能较高,聚合反应速率较低,同时不利于均聚物分子量的提高。当MA的含量到达2%(质量分数)时,聚合转化率超过90%,此时聚合物的分子量高达71.45×104。自由基聚合反应速率与反应体系中的自由基活性有很大关系,而自由基的活性受到位阻效应和电子效应两方面的影响[11]。当MA喂料低于2%(质量分数)时,聚合过程中形成的带有MA的链自由基的活性高于AN链自由基的活性,聚合反应活化能降低,使得其反应转化率比均聚提高,同时聚合物的分子量也升高。当MA用量高于2%(质量分数)时,单体转化率和分子量都开始下降。这主要是由于MA分子量比较高,分子体积较大,自由基链上空间位阻效应占主导地位,阻止了分子链的继续增长,使反应速率降低,分子量相应降低。另外,从提高碳纤维性能的角度看,MA加入量过低,不利于提高预氧化速率,造成预氧化不够充分,加入量过高则容易在预氧化过程中形成更多的挥发物,使纤维留下空洞,降低了碳收率,损害最终碳纤维的力学性能。由上述分析可知,MA的加入量既不宜过低,也不宜过高,其总量一般低于4%(质量分数)即可得到聚合反应转化率和分子量较高AN/MA共聚物。一般情况下,当共聚单体的加入量超过10%(质量分数)时,仅能获得少量的聚合物,并且其分子量也较低[10]。
2.2 不同单体配比AN/MA共聚物的化学结构
如图2所示为不同单体配比制备的PAN聚合物在室温下的FTIR图谱,其中P0代表PAN均聚物,P1、P2、P3分别对应单体配比为AN/MA(w/w)=99/1、98/2、96/4。从图中可以看出,不同单体配比制备的PAN共聚物在“官能团区”显示出其主要官能团的吸收振动峰,其中波数为2242cm-1的红外吸收峰是谱图中最强的吸收峰,对应于C≡N的伸缩振动,表明AN单体链节在共聚物中呈长链连续性存在[12,13,14,15]。此外,作为C≡N吸收峰附近的类肩峰,波数为2190cm-1左右的吸收峰是由于聚合过程中产生的C=NH双键的伸缩振动造成的[16]。在高波数范围(3200～3700cm-1)的吸收峰多归因于聚合过程由于副反应或C≡N水解产生的NH基团和OH基团的伸缩振动峰和倍频吸收峰。波数在2940cm-1和2870cm-1附近的吸收峰归因于CH2和CH基团的伸缩振动[13],这也是PAN聚合物主要官能团之一,因此吸收峰强度也很强。在较低波数,波数在1731cm-1附近的吸收峰归因于MA单体引入的C=O基团的伸缩振动[13,17],且该吸收峰的强度随MA单体用量的增加逐渐增强,这表明PAN共聚物中MA单体链节的含量随其用量的增加而增大。由此可见,C=O基团是AN/MA共聚物的另一个主要官能团。而PAN均聚物在1731cm-1附近存在微弱的C=O伸缩振动峰主要是由C≡N基团水解产生的。水解过程、歧化终止以及反应过程中产生的含C双键基团(如C=N,C=C等)会在波数1623cm-1附近产生微弱的吸收振动峰[11,16]。在1490～1150cm-1较大区域内的三组红外吸收峰是由于不同C-H键的变角振动。除了上述官能团区的主要基团之外,指纹区也存在较为复杂的基团吸收峰,分别对应着各含C基团的不同振动形式[13]。
3 结论
本研究以单一的水溶性无机铵盐APS为引发剂,采用水相沉淀聚合工艺,制备了具有不同单体配比的AN/MA二元共聚物。该工艺条件下PAN聚合物的转化率和粘均分子量随共聚单体MA用量的增加,均呈现先升高后降低的变化趋势,并在MA用量为2%(质量分数)时达到极大值。PAN聚合物的红外谱图中存在C=O基团的伸缩振动吸收峰,并且其强度随MA用量的增加而增大,表明共聚单体MA与AN主单体发生了明显的共聚合反应。
摘要：以过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水相沉淀聚合工艺制备了不同单体的丙烯腈/丙烯酸甲酯(AN/MA)共聚物。研究了单体配比对AN/MA共聚合反应和共聚物化学结构的影响。结果表明:该工艺制得的PAN聚合物的具有较高的粘均分子量。红外谱图上存在C=O基团的伸缩振动峰及其吸收峰强度随共聚单体用量增加而增强,表明AN与MA发生了共聚合反应。
沉淀聚合法 篇4
关键词：甲基丙烯酸甲酯,沉淀聚合,电子活化再生原子转移自由基聚合
0 引言
1995年王锦山和Matyjaszewski等首先报道了一种新型自由基活性聚合(或叫可控聚合)方法[1,2],其以卤代化合物为引发剂,用过渡金属化合物配以适当的配体作为催化剂, 使可进行自由基聚合的单体进行具有活性特征的聚合。由于这种原子转移自由基聚合的催化体系用的是过渡金属的较低氧化态,这种过渡金属体系容易被氧化为较高的氧化态,因此整个操作过程必须保证无氧,纯化好的催化剂必须保存在惰性气氛中。为了克服这种操作的不便,2005年Jakubowski和Matyjaszewski等[3]提出了通过电子转移反应产生催化剂来进行的原子转移自由基聚合,即AGET ATRP。此种原子转移自由基聚合以烷基卤化物P-X为引发剂,以氧化态的过渡金属络合物(如CuBr2/L)为催化剂前体。它与反向原子转移自由基聚合不同的是加入的引发剂不是常规自由基聚合所使用的引发剂,而是通过还原剂(如抗坏血酸)与氧化态的过渡金属反应来产生ATRP所需催化剂(如CuBr/L), 反应原理如图1所示。AGET ATRP具有催化剂容易制备和贮存,以及在聚合过程中操作容易控制的特点,并且可以合成嵌段共聚物,因此通过电子转移生成催化剂的原子转移自由基聚合具有传统ATRP和反ATRP的优点,并且体系允许少量空气的存在。ATRP法研究的内容非常广泛,从新的引发体系[4,5]及催化体系[6]、新的单体[7,8]、聚合物结构[9,10,11,12,13]到聚合机理及动力学研究[14],但是从聚合方法上看大部分还是采用本体聚合和溶液聚合,原子转移自由基沉淀聚合的研究则很少有报道,溶液聚合由于聚合体系在中、后期粘度很高,搅拌困难, 不利于聚合热扩散,因而单体浓度不宜太高,溶剂的影响也给分子量的提高带来困难。ATRP广泛采用过渡金属离子作为催化剂,其残留在反应体系中会对聚合物的性能产生许多不利影响,沉淀聚合可以实现产物和催化剂的分离,降低催化剂在聚合物中的残留量,对于提高产物的性能具有很重要的意义。
结合以上情况,本实验以乙醇为溶剂,溴乙酸乙酯为引发剂,氯化铜/抗坏血酸/PMDETA为催化体系进行了甲基丙烯酸甲酯的AGET ATRP沉淀聚合,获得了分子量分布较窄的聚合物,聚合过程具有一定的可控特征。
1 实验
1.1 原料与试剂
甲基丙烯酸甲酯(MMA)(分析纯,含量不低于98.0%,国药集团化学试剂有限公司),使用前减压蒸馏脱除阻聚剂;氯化铜(CuCl2·2H2O)(分析纯,上海振欣试剂厂);溴乙酸乙酯(C4H7BrO2)(含量不低于98%,上海晶纯试剂有限公司);PMDETA(C9H23N3)(分析纯,含量不低于99%);抗坏血酸(C6H8O6)(分析纯,广东光华化学厂有限公司);无水乙醇(CH3CH2OH)(分析纯,广州化学试剂厂)。
1.2 实验方法
在100 mL单口烧瓶中按计量加入无水乙醇、氯化铜、抗坏血酸、PMDETA、MMA、溴乙酸乙酯。装上冷凝装置、吸氧装置和温度计。开动磁力搅拌,将烧瓶置于油浴中加热,改变抗坏血酸用量、配体浓度及反应时间,相同条件下重复试验3次,反应至所需时间结束反应,待反应物冷却后将其在玻璃棒搅拌下慢慢加入到适量蒸馏水中,静置、抽滤、干燥称重以计算转化率。
1.3 聚合物的表征
单体转化率用称重法测定。聚合物的分子量及分子量分布由Waters凝胶色谱仪测定,柱温为45 ℃,以四氢呋喃(THF)为流动相,流速为1.0 mL/min,柱子填料为聚苯乙烯。
2 结果与讨论
2.1 抗坏血酸的用量对聚合的影响
在78 ℃进行了MMA的AGET ATRP沉淀聚合,单体与引发剂的物质的量比为200∶1,单体与溶剂的体积比为1∶3。改变抗坏血酸的用量,反应进行至5 h终止反应,所得聚合物的GPC图谱如图2所示,每条曲线所对应的数均分子量及分子量分布指数列于表1(图2和表1中的比值为单体/引发剂/催化剂/配体/抗坏血酸的物质的量比,并记为X)。
由表1可以看出,所得聚合物的分子量分布随抗坏血酸用量的增加而变大,当X为200∶1∶1∶2∶1时聚合物产率最高,作为还原剂的抗坏血酸用量过大会导致聚合反应的可控性变差。此聚合体系所得聚合物分子量分布较窄,具有活性聚合的特征。
2.2 单体转化率与聚合物分子量之间的关系
X为200∶1∶2∶2∶1时,在其他反应条件同2.1所述的情况下进行实验,在不同反应时间结束反应,测定不同转化率下所得聚合物的GPC图谱,如图3所示,每条曲线所对应的数均分子量、分子量分布及产率如图4所示。
从图4可以看出随着转化率的增加,聚合物的数均分子量基本呈线性增长趋势,聚合物分子量分布在1.29～1.50,聚合物的分子量分布比常规聚合所得聚合物分子量分布(不小于2)窄,因此在此聚合体系中甲基丙烯酸甲酯的聚合具有活性聚合特征。这进一步表明,本实验研究的聚合反应符合原子转移自由基聚合的特征。
2.3 ln([M]0/[M])与反应时间的关系
在反应体系中,聚合反应速率为Rp=-d[M]/dt=kp[M·][M],当活性中心浓度[M·]为常数时,ln[M]0/[M]=kp[M·]t。式中:[M]0为起始单体浓度,[M]为t时刻的单体浓度,t为反应时间,kp为链增长速率常数。当ln([M]0/[M])与反应时间t成线性关系时,即可说明聚合过程中活性中心的浓度保持恒定。以反应时间为横坐标,ln([M]0/[M])和转化率为纵坐标作图,如图5所示,可以看出ln([M]0/[M])与聚合时间t之间呈线性关系,这表明聚合反应为一级反应,聚合过程中活性中心即增长自由基的浓度保持恒定,自由基发生双基终止反应和不可逆链转移反应可以忽略不计,充分显示出活性聚合特征,同时转化率随反应时间的延长而增大。
2.4 配体浓度对聚合反应的影响
在相同的反应条件下,改变配体浓度进行实验,GPC 测定结果如表2所示。由表2可以看出当X为200∶1∶2∶4∶2时聚合物的分子量分布较窄,但是聚合物产率较低;当X为200∶1∶0.5∶1∶0.5时所得聚合物产率较高,但分子量分布较宽。2种条件下所得数据均不理想。
3 结论
沉淀聚合法 篇5
前人普遍认为只有高分子量的PAN才能制造出超细高强高模碳纤维,但随着PAN分子量的提高,其纺丝溶液的黏度也随之发生了变化,这是由于分子量越大,分子链越长越容易缠结,分子间的相互作用力越大所致。黏度过高,纺丝溶液的流动性差、脱泡困难,纺丝时易产生毛丝、断头,不利于纺丝成型[2]。因此,在不改变其他条件的前提下,我们率先采用添加溶剂的方法来调节聚合物的分子量。国内目前研制PAN原丝都是采用溶液聚合、连续水相聚合。溶液聚合由于聚合时溶剂的链转移反应常数大,不能合成高分子量PAN,所以普遍采用连续水相聚合的方法。水相沉淀聚合可以得到高分子量PAN[3,4],其产量占世界腈纶总产量的68%以上[5]。山东大学、北京化工大学等利用二甲基甲酰胺/水[6],二甲基亚砜/水(DMSO/H2O)[7]的沉淀聚合合成了较高分子量的PAN,但都没有研究如何控制分子量的问题。本方法以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,丙烯酸甲酯(MA)为第二单体,衣康酸(IA)为第三单体,采用不同的混合溶剂二甲基亚砜/水(DMSO/H2O)、二甲基亚砜/乙醇(DMSO/C2H5OH)、二甲基亚砜/正丁醇(DMSO/C4H9OH)作为溶剂,进行沉淀聚合合成PAN共聚物。研究了不同溶剂对分子量的影响及混合溶剂的不同配比对聚合物分子量的影响。
1 实验部分
1.1 原料
丙烯腈(AN,北京化学试剂公司),76～78℃下蒸馏;偶氮二异丁腈(AIBN),经过重结晶而纯化;二甲基亚砜(DMSO)与去离子水(H2O)、乙醇(C2H5OH)、正丁醇(C4H9OH)作为溶剂;N,N-二甲基甲酰胺作为测量黏度的溶剂。
1.2 聚丙烯腈的合成
在100mL的四口圆底烧瓶中按顺序加入一定比例的AN、MA、IA、AIBN、DMSO、H2O或 C2H5OH、C4H9OH,氮气保护下65℃聚合2h。所得聚合物分别用去离子水、丙酮洗涤过滤3遍,40℃真空烘干至恒重。
1.3 粘均分子量的测定
取少量PAN粉末,溶于适量的DMF中,在25mL的容量瓶中恒温定容,粘均分子量 Mη的测定采用三支管乌氏黏度计,在(35±0.1℃)恒温水浴中测定高聚物特性粘数[η],既而求出粘均分子量Mη[8]。
[η]=2.78×10-4Mundefined (1)
2 结果与讨论
2.1 沉淀颗粒电镜图
沉淀颗粒表面形貌见沉淀颗粒电镜图1所示。图1并不能看出聚合物分子量之间的关系,沉淀颗粒的异相反应不易控制分子量,我们发现添加链转移剂可以使活性高分子链在进入初生态体系之前控制分子量,避免了以沉淀颗粒来控制分子量。链转移剂的添加可以很好的调节与控制分子量,因此以C2H5OH和C4H9OH为添加剂对分子量进行控制和调节。
2.2 聚合物粘均分子量的影响
混合溶剂的配比,影响聚合物的分子量。由相关文献可知,溶剂的极性影响活性中心的离解平衡,极性降低促使活性中心的离解平衡向紧对方向移动,结果聚合速度降低,聚合物相对分子质量也随着减小[9]。由极性大小我们知道,H2O> DMSO> C2H5OH> C4H9OH,因此可以看出,混合溶剂为DMSO和H2O时,随着H2O含量的增加,溶剂极性增加,因此分子量呈增加的趋势(如图2);而混合溶剂为DMSO和C2H5OH 或C4H9OH时可以看出,随着DMSO含量的减少,溶剂极性减少,因此分子量呈增加的趋势(如图2)。
在其它条件相同的情况下,溶液的黏度随着分子量的增加而增加,随着温度的升高聚合物溶液的黏度明显降低,因为PAN原丝的纺丝成型受限于溶液的黏度,所以对于较高分子量的PAN聚合物,必须对其分子量进行调节。
通过计算机模拟,我们得出图2所示直线。C2H5OH或C4H9OH的链转移常数远大于H2O,随着C2H5OH或C4H9OH的增加,必然使PAN的分子量有所下降,因此起到调节分子量的作用。
3 结论
用链转移常数较大的C2H5OH和C4H9OH对PAN进行分子量的调节,得到了较好分子量的PAN,解决了一直困扰我们的PAN分子量控制问题。C2H5OH和C4H9OH的加入可以很好的调节与控制分子量,为制造高性能碳纤维原丝提供了必要条件。
参考文献
[1]张旺玺,王艳芝,王成国,等.聚丙烯腈基碳纤维的制备工艺过程和纤维结构研究[J].化工科技,2001,9(5):12-15.
[2]沈春银,毛萍君,张林,等.高分子量聚丙烯腈纤维纺丝溶液的粘度特性[J].纤维生产,2000,28(6):6-7.
[3]贾曌,杨明远,毛萍君,等.用水相沉淀聚法制备高分子量PAN[J].山西化纤,1998,(l):l-5.
[4]赵亚奇,王成国.过硫酸铵引发丙烯腈/衣康酸铵的共聚合工艺研究[J].合成技术及应用,2007,22(1):12-15.
[5]任铃子.腈纶生产的回顾与发展建议[J].合成纤维工业,1996,19(1);1-7.
[6]张旺玺.丙烯腈与丙烯酸混台介质悬浮聚合工艺研究[J].合成纤维,2000,29(3):6-8.
[7]徐忠波,张旺玺,王成囤,等.丙烯腈与衣糠酸在混合溶剂中沉淀共聚合[J].化工科技,2002,15(2):1-4.
[8]王艳芝,孙春峰,王成国,等.混合溶剂法合成高分子量聚丙烯腈[J].山东大学学报,2003,33(4):362-364.
沉淀聚合法 篇6
1 含铬废水产生及常见治理方法
1.1 含铬废水产生
在电镀过程中从一道工序到另一道工序, 需要经过水洗, 由此产生了电镀废水, 当废水含有六价铬时, 成为电镀含铬废水。含铬废水中铬的存在形式有Cr3+和Cr6+两种, 其中Cr6+的毒性最大, 大约是Cr3+100倍。含量超标的含铬废水混入农业灌溉或水体养殖中, 特别是通过食物链的富集、转移摄入人体, 将会引起癌症。严重威胁人类的健康及整个自然环境。据统计全国约有1万家电镀厂[1,2], 每年排放出的废水达40亿m3。因此, 对含Cr6+的废渣、废水治理是一项重要的工作。
1.2 处理含铬废水最常用的方法
处理含铬废水最常用的方法以化学氧化还原-中和-絮凝沉淀法[4,5]最为常见。
还原沉淀法具有一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简便的优点, 因而得到广泛应用。还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法。基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂, 将Cr6+还原成Cr3+, 然后再加入絮凝剂, 使其沉淀, 从而去除铬离子。
2 还原沉淀法处理含铬废水时絮凝沉淀时间的选择
2.1 还原沉淀应用过程中常出现的问题
目前, 监测过程中, 某些企业为了使含铬废水Cr6+和总铬达标排放, 加还原剂使Cr6+充分还原成Cr3+后, 再加絮凝剂进行絮凝沉淀, 为了铬离子充分沉淀, 人为加大絮凝沉淀的时间, 但是根据实际监测结果, 絮凝沉淀时间过长, 可能导致出口总铬排放浓度超标。
2.2 Cr6+和总铬的浓度絮凝沉淀时间的选择
该企业产生的含铬废水Cr6+的浓度为51mg/L, 企业采用石灰粗调碱液精调的方式调节p H, 采用机械搅拌进行絮凝沉淀。
根据不同时间的采样分析, 其结果见下表。
从表1可以看出废水中Cr6+的浓度随着搅拌时间的延长会逐渐见底, 25分钟以后, 浓度基本上不再发生变化;但是Cr3+的浓度随着搅拌时间起初也是逐渐降低, 但是, 40分钟以后这个趋势会发生变化, 浓度会有升高, 25~40分钟浓度最低。可见总铬的浓度并不是絮凝沉淀的时间越长, 浓度越低;这是因为搅拌一段时间以后, 废水中的絮体达到最大之后, 如继续搅拌将会絮体击碎, 造成Cr3+反溶, 造成废水中的总铬浓度超标。还原沉淀法处理含铬废水絮凝沉淀的时间并非越长越好, 当废水中的絮体量达到最大值时, 应立即停止搅拌, 搅拌时间过长时容易导致絮体, 发生总铬浓度超标现象。
化学方法处理含铬废水, 其中利用到了还原剂Na2S, 利用这个化学物质可以对废水中的铬离子进行还原, 同时还会产生一些H2S。经过这两步骤就会发现p H对于总铬处理影响比较微弱, 其中p H值大小可以通过氢氧化钙进行调节, 不同沉淀物之间发生附和包藏作用共同沉淀, 沉淀比较密实, 沉淀性也是不错, 符合规定要求, 这样可以减少一些工程成本。石灰对于废水中和能力有限, p H值不易于调节, 所以石灰石可以把p H值控制在8.0至9.0左右。可以满足国家规定的废水碱含量排放标准, 而且滤液的p H值满足后, 可以直接进行排放。
3 小结
本文仅以采用氢氧化物沉淀处理工艺将其沉淀分离去及含铬废水初始浓度在50mg/L时进行探讨。采用其它物质进行沉淀处理, 或废水初始浓度发生变化以及搅拌方式及强度不同时, 最佳絮凝沉淀时间是否也会发生变化, 需要通过实验来验证。
参考文献
[1]曾君丽, 吴肖湘, 邵友元.还原中和絮凝沉淀法处理含铬电镀废水研究.东莞理工学院报2011年第01期.
沉淀聚合法 篇7
1 化学气相沉淀法 (也称CVD法) 合成钻石的历史和现状
2006年中宝协人工宝石专业委员会在广西梧州召开了“中国人工宝石发展论坛”, 在会上, 颜慰萱教授发表了一篇论文, 叫“化学气相沉淀法 (CVD法) 合成单晶钻石综述”, 此论文后来被收入《中国人工宝石》一书中。颜慰萱教授在这篇论文中详细地介绍了化学气相沉淀法 (也称CVD法) 合成钻石的历史和现状, 现摘录如下供参考:
1952年美国联邦碳化硅公司的William Eversole在低压条件下用含碳气体成功地同相外延生长出钻石。这比瑞士ASEA公司1953年和美国通用电气公司 (GE) 1954年宣布用高压高温法合成出钻石的时间还要早, 因而Eversole被视为合成钻石第一人。但当时CVD法生长钻石的速度很慢, 以至很少有人相信其速度能提升到可供商业性生长。
从1956年开始, 苏联科学家通过研究, 显著提高了CVD合成钻石的速度, 当时是在非钻石的基片上生长钻石薄膜。
20世纪80年代初, 这项合成技术在日本取得重大突破。1982年日本国家无机材料研究所 (NIRIM) 的Matsumoto等宣布, 钻石的生长速度已超过每小时1微米 (0.001mm) 。这在全球范围内引发了将这项技术用于多种工业目的的兴趣。
20世纪80年代末, 戴比尔斯公司的工业钻石部 (现在的Element Six公司) 开始从事CVD法合成钻石的研究, 并迅速在这个领域取得领先地位, 提供了许多CVD合成多晶质钻石工业产品。
这项技术也在珠宝业得到应用, 那就是把多晶质钻石膜 (DF) 和似钻碳体 (DLC) 作为涂层 (镀膜) , 用于某些天然宝石也包括钻石的优化处理。
尽管当时CVD合成钻石的生长速度有了很大提高, 使得有可能生长出用于某些工业目的和宝石镀膜的较薄的钻石层, 但要生产可供切磨刻面的首饰用材料, 因需要厚度较大的单晶体钻石, 仍无法实现。一颗0.5克拉圆钻的深度在3mm以上, 若以每小时0.001mm速度计算, 所需的钻坯至少要生长18周。可见, 低速度依然是妨碍CVD法合成厚单晶钻石的主要因素。
进入20世纪90年代, CVD合成单晶体钻石的研发取得显著进展。先是1990年荷兰Nijmegen大学的研究人员用火焰和热丝法生长出了厚达0.5mm的CVD单晶体。后在美国, Crystallume 公司在1993年也报道用微波CVD法生长出了相似厚度的单晶体钻石;Badzian等于1993年报道生长出了厚度为1.2mm的单晶体钻石。DTC和Element Six 公司生产出了大量用于研究目的的单晶体钻石, 除掺氮的褐色钻石和纯净的无色钻石外, 还有掺硼的蓝色钻石和合成后再经高压高温处理的钻石。
进入本世纪, 首饰用CVD合成单晶体钻石的研发有了突破性进展:
美国阿波罗钻石公司 (Apollo Diamond Inc.) 多年从事CVD合成单晶钻石的研发。2003年秋开始了首饰用CVD合成单晶钻石的商业性生产, 主要是Ⅱa型褐色到近无色的钻石单晶体, 重量达1ct或更大些。同时, 开始实验性生产Ⅱa型无色钻石和Ⅱb型蓝色钻石。阿波罗钻石公司预计其成品刻面钻石在2005年的总产量为5000～10000ct, 大多数是0.25到0.33ct的, 但也可生产1 ct的 (图1, 图2) 。
2005年5月在日本召开的钻石国际会议上, 美国的Yan 和Hemley (卡内基实验室) 等披露, 由于技术方法的改进, 他们已能高速度 (每小时生长100微米) 生长出5到10ct的单晶体, 这个速度差不多5倍于用高压高温方法和其他CVD方法商业性生产的钻石。他们还预言能够实现英寸级 (约300ct) 无色单晶体钻石的生长。
由此可见, 首饰用CVD合成钻石的前景是十分喜人的, 它对于钻石业的影响也是不可低估的。
2 CVD法合成钻石工艺
化学气相沉淀法 (CVD法) 合成钻石工艺主要分两大类型:金刚石薄膜和单晶钻石。合成金刚石薄膜是指在较低的温度和压力下合成多晶金刚石薄膜的技术, 原则上不用钻石作籽晶。早在20世纪50年代和60年代, 美国和苏联的科学家们已先后在低压条件下实现了金刚石多晶薄膜的化学气相沉淀 (CVD) 开发研究, 虽然当时的沉淀速率非常低, 但无疑是奠基性的创举。进入80年代以来, 科学家们又成功地发展了多种CVD金刚石多晶薄膜的制备方法:如热丝CVD方法、微波等离子体CVD方法、直流等离子体CVD方法、激光等离子体CVD方法、等离子增强PECVD方法等。随着合成技术的日趋成熟, 金刚石薄膜的生长速率、沉积面积和结构性质已经逐步达到了可应用的程度。各种合成方法之间既有共同之处又各具不同的特点。按照等离子体的产生原理, 所有的金刚石薄膜合成方法可分为四类, 即热解CVD方法、直流等离子体CVD方法、射频等离子体CVD方法和微波等离子体CVD方法。
化学气相沉淀法是以低分子碳氢化合物 (CH4、C2H2、C6H6等) 为原料所产生的气体与氢气混合 (有的还加入氧气) , 在一定的条件下使碳氢化合物离解, 在等离子态时, 氢离子相互结合成氢气可以被抽真空设备抽走, 剩下的碳离子带正电荷, 因此在需生长金刚石薄膜或钻石的衬底上通负电, 在电场的引导下, 带正电荷的碳离子就会向通负电的衬底移动, 最后沉淀在衬底上, 并按照金刚石晶格生长规律在金刚石或非金刚石 (Si、SiO2、Al2O3、SiC、Cu等) 衬底上生长出多晶金刚石薄膜层。以金刚石为衬底生长金刚石的CVD方法也叫做外延生长法, 它按照金刚石籽晶的晶面参数不断地堆积生长, 故生长单晶钻石必须用CVD外延生长法。CVD法合成多晶金刚石薄膜的工艺本文不作介绍, 重点介绍钻石单晶的合成工艺。
对于生长单晶钻石的CVD化学气相沉淀法, 最常用的方法是微波等离子体法。颜慰萱教授在“化学气相沉淀法 (CVD法) 合成单晶钻石综述”这篇论文中也有论述, 摘录于下:这是高温 (大致800℃到1000℃) 低压 (大致0.1大气压) 条件下的合成方法。用泵将含碳气体——甲烷 (CH4) 和氢气通过一个管子输送到抽真空的反应舱内, 靠微波将气体加热, 同时也将舱内的一个基片加热。微波产生等离子体, 碳以气体化合物的状态分解成单独游离的碳原子状态, 经过扩散和对流, 最后以钻石形式沉淀在加热的基片上。氢原子对抑制石墨的形成有重要作用 (图3, 图4) 。
所谓等离子体简单说就是气体在电场作用下电离成正离子及负离子, 通常成对出现, 保持电中性。这种状态被称为除气、液、固态外物质的第四态。如CH化合物电离成C和H等离子体。
当基片是硅或金属材料而不是钻石时, 因钻石晶粒取向各异, 所产生的钻石薄膜是多晶质的;若基片是钻石单晶体, 就能以它为基础、以同一结晶方向生长出单晶体钻石。基片起了籽晶的作用。用作基片的钻石既可以是天然钻石, 也可以是高压高温合成的钻石或CVD合成钻石。基片切成薄板状, 其顶、底面大致平行于钻石的立方体面 ({100}面) 。此外, 适当掺杂不同元素可使合成钻石呈现不同的颜色, 如掺硼可使钻石呈蓝色, 掺氮可呈褐色。
3 CVD合成钻石与天然钻石的区分
CVD合成钻石进入国内市场, 人们最关心的是如何与天然钻石区分, 在何雪梅与笔者编著的《宝石人工合成技术》第二版 (化工出版社) 第146～147页有较详细的描述, 由于篇幅较长, 不再在此文中详述, 有兴趣的读者可以看书。
另外, CVD合成钻石的工艺和技术发展很快, 真的可以用“日新月异”来形容, 鉴定特征通常是合成钻石中存在的缺陷, 已经编进书的鉴定特征都是若干年前看到的CVD合成钻石的缺陷, 可能会被后来合成的新技术和新方法克服而找不到, 笔者建议参考中宝协国鉴中心发布的最新CVD合成钻石鉴定特征更好。
笔者从香港《亚洲珠宝》电子版看到的资料, 国检中心给出的CVD合成钻石主要有以下特点:首先钻石重量较大, 多为0.5克拉左右;其次, 钻石颜色接近无色, 颜色级别多在I-J色;净度级别大多为VS, 内部可见黑色包体, 与天然钻石的包体相似, 不具金属光泽。肉眼或显微镜下很难与天然钻石区别;第三, 长波紫外光下无荧光, 短波紫外光下具有弱或极弱荧光, 无磷光;红外光谱检测为Ⅱa型, 不含氮;光致发光光谱检测, 具有737nm荧光峰;目前最有效的检测方法是用Diamond View仪器检测, 可见到蓝绿色荧光以及蓝色荧光, 且具有CVD合成钻石方法特征的生长纹理。
沉淀聚合法 篇8
1 化学镀镍废水的主要组成、危害和常用的废液处理方法
1) 主要组成。化学镀镍采用的是金属盐和还原剂在同一溶液介质中自行催化所发生的氧化还原反应, 使镍离子能够在镀件的表面形成一层Ni—P非晶镀层。化学镀镍废水中含有一定量的未完全反应的镍盐和还原剂, 还包括一定量的无机物络合剂、缓冲剂、稳定剂等, 同时还有一定量的次磷酸根离子、亚磷酸根离子、钠离子和硫酸根离子。
2) 主要危害。化学镀镍废水中的镍是一种强烈的致癌物质, 排入到水体中会破坏水体的生态平衡, 威胁水生生物的正常生长, 造成水体的富营养化, 还会沉淀吸附到食物链中, 并最终危害人类的身体健康。主要表现在影响人类基因的突变或缺失、影响人体内多种生物酶的合成分泌、影响人体对营养物质的吸收、扰乱人类的内分泌系统等。
3) 常用的镀镍废液处理方法。
(1) 物理处理法。物理处理法是指在不改变离子存在形态的前提下, 对镍离子进行吸附、浓缩和分离的方法。常用的物理处理法包括吸附法、离子交换法、膜分离法和溶剂萃取法等。
(2) 化学处理法。化学处理法是指向镀镍废水中加入一定量的化学物质, 是镍与其发生化学反应, 进而生成不溶的沉淀物质, 再进行过滤分析的方法。常用的化学处理法包括化学沉淀法、氧化还原法、电解法等。
(3) 生物处理法。生物处理法是指利用人工培养的功能性菌酶, 对废水进行催化转化、静电吸附、络合、絮凝等作用, 将重金属离子分离的方法。常用的生物处理法包括生物化学法、植物生态修复法、生物絮凝法等。
(4) 综合处理法。针对化学镀镍废水结构成分复杂多样的形式, 实际处理中利用一种方法很难实现处理的达标, 需要结合多种方法工艺来进行组合处理, 统称为综合处理法。
2 结晶沉淀法简介
结晶沉淀法属于化学处理方法的范畴, 在镀镍废水中放入碳酸盐、硫化物、氢氧化钠等化学物质, 使之与重金属离子产生反应, 形成沉淀并吸附在结晶材料上, 然后随之一起取出。与传统化学沉淀法不同的是, 结晶沉淀法工艺简单、操作方便、占地面积小、处理量大、重金属回收简单方便, 且形成的沉淀物含水率较低、结构密实, 在实际处理过程中, 采用的频率比较高, 发展前景十分广阔。
3 影响镍离子去除的相关因素分析
1) 双氧水用量。当在废液中加入双氧水时, 镍离子的去除效果十分明显, 效率得到了快速提升, 并且随着双氧水用量的不断增加, 镍离子的去除率也随之增加, 只是效果并不如初始状态那么明显。因为双氧水打破了以络合物状态存在的镍元素, 使之成为了游离状态。当镍离子去除率不再变化时说明双氧水的用量达到了最佳值。
2) 氢氧化钠用量。氢氧化钠用量对于镍离子的沉淀程度有着直接的影响, 当氢氧化钠过量的时候, 虽然镍离子能够完全沉淀, 但是会使废水的p H值偏碱性, 达不到污水排放的要求标准, 需要对其进行中和处理, 浪费资源;用量过少会导致沉淀不完全。当镍离子沉淀不随氢氧化钠的增加量而增加时, 证明镍离子已经完全沉淀。
3) 氧化破络时间。在实际镀镍废水处理过程中, 反应时间越长, 氧化破络的程度就越彻底, 证明镍离子的去除率越高, 一段时间过后, 镍离子去除率的变化并不会随时间的延长而明显变化, 证明氧化破络的时间恰到好处。氧化破络时间过长会是双氧水发挥过多, 进而影响废水的处理效果。
4) 沉淀反应温度。温度增加会是离子之间的活动加剧, 进而能够促进分子之间的反应, 加速镍离子的去除。镍离子与氢氧化钠生成沉淀的反应的剧烈程度与沉淀反应温度有着直接的关系, 温度高不仅会促进二者反应, 还会使双氧水的氧化破络作用得到促进, 使废液中游离的镍离子含量增加, 反应更彻底。
4 常用的结晶沉淀法处理化学镀镍废水工艺分析
在实际生产过程中, 常用的结晶沉淀法主要有碳酸镍结晶法和硫化镍结晶法2种。
1) 碳酸镍结晶法。碳酸镍结晶法主要是采用碳酸钠作为结晶沉淀剂对镀镍废水进行处理, 使之形成碳酸镍沉淀, 然后再进行过滤, 将剩下的碳酸镍进行反复冲洗后回流至调节池二次溶解, 再加入次氯酸离子进行氧化预处理, 能够进一步提高镍离子的结晶效果, 由于钙离子能够对沉淀效应起到促进协同的作用, 因此在实际操作工艺中使用次氯酸钙的频率比较高。使用该方法, 针对只含有镍离子一种重金属离子的废水, 能够短时间内使镍离子去除速率达到稳定, 且去除率很高, 实际上镀镍废水往往含有多种重金属离子, 这会直接影响沉淀反应的稳定性。结合剂的含量过高, 会使镍的去除率大大降低, 整个运行反应过程起伏不定, 很难保证稳定性。
2) 硫化镍结晶法。与碳酸镍结晶法不同的是, 硫化镍结晶法使用的是硫化氢作为沉淀剂, 且络合剂不会与硫化氢对镍离子展开竞争, 反应生成的硫化镍的溶解度要比碳酸镍小得多。在实际生产过程中, 增大含镍废水的面积, 通入硫化氢气体, 硫离子和硫氢跟离子都会增多, 控制好硫化氢气体的输入量, 使镍离子和硫离子达到化学平衡, 沉淀就完全产生了。由于硫离子对镍离子的竞争吸引力度要明显更强些, 因此使用硫化镍结晶法会省略预氧化的阶段, 提高操作的简便性, 在实际生产处理过程中所受的欢迎程度也会更高。所产生的硫化镍沉淀质地十分密实, 当过滤装置表面附着满沉淀时, 不需要立即更换滤布就可以继续过滤沉淀。
5 沉淀物的处理方法
针对常用的硫化镍结晶法, 过滤完毕后将滤布从设备上拆下, 通过焚烧的方式去掉后滤布, 对剩余沉淀进行分离, 将其放入蒸馏水中洗涤, 将其他溶于水的物质清楚, 在120℃的环境下烘干两个小时, 得到比较纯净的氢氧化镍固体, 然后再用硫酸与沉淀溶解反应, 形成七水硫酸镍, 镍离子得到了有效的收集。
6 结论
综上所述, 在构建资源节约型和环境友好型社会的大背景下, 采用结晶沉淀法对化学镀镍废水进行处理, 能够有效将镍离子从废水中提取出来, 使废水达到排放的标准, 减少工业生产对自然环境的破坏污染, 还能够有效地节约稀缺资源。鉴于当前相关技术发展还不够成熟, 需要不断地完善现有技术, 开发研究新技术, 来实现镍元素更高纯度的提取。
参考文献
[1]吴之传, 陶庭先, 孙志娟.偕胺肟螯合纤维处理镀镍废液的研究[J].安徽工程科技学院学报:自然科学版, 2003 (2) .
[2]李能斌, 罗韦因, 刘钧泉.国内外化学镀镍清洁生产技术概况[A].2005 (贵阳) 表面工程技术创新研讨会论文集[C], 2005.
[3]王晓波, 萨如拉, 杨润昌, 罗卫玲.化学镀镍废液处理新工艺及机理研究[J].湘潭大学自然科学学报, 2004 (1) .
[4]曹梦, 唐雪娇, 韩长秀, 张宝贵.非金属基体化学镀镍在电磁屏蔽方面的研究现状[J].天津化工, 2006 (4) .