The invention relates to a magnetic arsenic removal solid chelating agent powder material and a preparation method thereof. The particle size range is 0.5_500.0 micron. The method selects SiO2 particles coated with magnetic materials as the core-shell material matrix, introduces phosphonic acid functional groups on the shell through surface modification, and complexes metal ions with arsenic affinity. A new type of magnetic arsenic removal solid chelating agent powder was prepared. The chelating agent has stable structure, wide application range and strong chelating and trapping ability. It can selectively adsorb and enrich arsenic and oxygen ions in water and soil, soil or solid-liquid suspension (mixed) system, and can be quickly separated from water, soil and solid-liquid suspension system by magnet or magnetic separation device. It is easy to recycle and reuse, low cost, can be widely used in soils and other complex systems or mineral processing equipment for automatic large-scale metal ion separation advantages, suitable for environmental protection, pollution control, biological separation, mineral processing and other industries.
【技术实现步骤摘要】
一种新型磁性除砷固体螯合剂的制备方法
本专利技术涉及一种新型磁性除砷固体螯合剂的制备方法,此类螯合剂能将水土中、土壤中或者固液虚浮(混合)体系中的砷氧根离子进行选择性吸附分离与富集。本方法属于环境化学领域。
技术介绍
As是一种剧毒、致癌元素。矿产的开发和冶炼、含As农药和肥料的使用等,使砷进入到环境中,并在土壤中逐渐累积。由于砷和重金属一样在环境中具有不可降解性和相对稳定性,进入土壤后难以消除。As由于在土壤中主要以阴离子形式存在,相比其它重金属污染土壤的修复难度更大。在土壤中,As(Ⅲ)对作物的毒性大于无机As(Ⅴ)。As与巯基具有高度的亲和力,故As能与含巯基的蛋白质、氨基酸、酶类结合,严重干扰其生物活性;As原子结构与磷相似,增加土壤中的As,能使植物对磷的吸收减少,干扰作物对磷的代谢途径。如何缓解或者解决土壤的重金属污染成了全球关注的棘手问题。目前为止,主要有植物修复、化学固定修复和化学萃取修复等方法。实际上,植物修复土壤需要很长时间;化学固定不能够去除土壤中的重金属,当土壤条件改变时,重金属有重新溶出活化的风险;化学萃取,尤其是用到强酸萃取会导致土壤组分的严重破坏。吸附法是利用固体吸附材料在与含砷体系的接触过程中,有选择性地吸附砷氧根离子,吸附后的材料用酸或者碱进行洗脱再生,从而实现砷氧根离子的分离和富集。膦酸金属络合物中心金属离子尚未配位的位点对砷氧根离子具有很强的螯合捕集作用,能够螯合捕集砷氧根离子。WeiJunying在RapidCommunicationsinMassSpectrometry,2008年22(7)上发表了论文“Highl ...
【技术保护点】
1.一种新型磁性除砷固体螯合剂粉体材料,其特征在于:以内部包覆磁性材料的SiO2颗粒作为磁性核壳结构材料基体,壳层SiO2上由共价键链接膦酸官能团,膦酸官能团络合了对砷具有亲和性的金属离子。
【技术特征摘要】
1.一种新型磁性除砷固体螯合剂粉体材料,其特征在于:以内部包覆磁性材料的SiO2颗粒作为磁性核壳结构材料基体,壳层SiO2上由共价键链接膦酸官能团,膦酸官能团络合了对砷具有亲和性的金属离子。2.如权利要求1所述的一种新型磁性除砷固体螯合剂粉体材料,其特征在于:所述金属离子的种类;Cu2+或者Fe2+或者Fe3+或者Zr4+或者La3+或者Zn2+。3.如权利要求1所述的一种新型磁性除砷固体螯合剂粉体材料,其特征在于:其粒径范围为0.5~500.0μm。4.如权利要求1所述的一种新型磁性除砷固体螯合剂粉体材料,其特征在于:所选磁性材料的种类;Fe3O4或者铁粉或者NiFe2O4,其粒径在200~500nm内。5.一种新型磁性除砷固体螯合剂粉体材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)磁性SiO2微球基体的制备:将磁性纳米粒子加入无水乙醇中,搅拌分散均匀,加入正硅酸乙酯、氨水,20~40℃下搅拌3~6h,用磁场分离固体颗粒,用去离子水、无水乙醇洗涤磁性颗粒,得到磁性SiO2微球基体;2)功能化磁性粒子的制备:将磁性SiO2微球基体,加入无水乙醇并搅拌分散均匀,加入硅烷偶联剂,机械搅拌回流6~12h,冷却后抽滤,用去离子水或者无水乙醇洗涤磁性颗粒,再经功能化试剂修饰后,最终得到功能化磁性粒子;3)微米级膦酸功能化磁性粒子的制备:将氨基功能化磁性粒子,加入无水乙醇中搅拌分散均匀,再分别向其中加入多聚甲醛、磷化试剂和浓盐酸,搅拌回流5~10h,冷却后抽滤,用去离子水、无水乙醇洗涤磁性颗粒,得到微米级膦酸功能化磁性粒子;4)微米级新型磁性除砷固体...
【专利技术属性】
技术研发人员:范力仁,赵攻城,刘骏龙,欧阳光明,
申请(专利权)人:武汉中地金盾环境科技有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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