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一种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂及其制备方法技术

技术编号:11895943 阅读:152 留言:0更新日期:2015-08-18 00:44
本发明专利技术公开了一种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂,其特征是由下述重量份的原料制得:魔芋粉20-30,糯米粉3-5,虾壳粉3-5,改性纳米二氧化钛2-4,果胶3-5,羧甲基纤维素钠0.5-1,海藻酸钠3-5,苯甲酸钠0.1-0.2,乙二胺四乙酸二钠1-2,氯化钙2-4,硼酸0.5-1,甲基椰油酰基牛磺酸钠0.02-0.05,水80-100。本发明专利技术的重金属吸附剂具有高吸附性能,不仅能高效吸附重金属,且便于回收再利用;原料来源丰富,价格低廉,制作方法简单且不引入二次污染,具有较高的环境效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理领域,具体涉及一种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸 附剂及其制备方法。
技术介绍
随着经济的快速发展,工业污水的排放及固体废物不合理填埋处理使重金属污染 物经过各种途径进入水体。进入水体的重金属具有极高的稳定性和难分解性,且容易在生 物体内富集,对人体和其他生物体的潜在危害十分严重。近年来,水体重金属污染问题愈发 突出,已成为当今世界上最严重的环境问题之一,对重金属废水进行处理十分必要。 纳米二氧化钛对一些重金属离子具有很强的吸附能力,且吸附速度快,吸附容量 大,是一种较为理想、颇有潜力的重金属吸附材料。然而,由于二氧化钛具有很强的亲水性, 并且纳米二氧化钛颗粒微小,在水中容易发生团聚,且不易沉降,难以回收和再利用,限制 了其应用。在用于废水处理时,通过将纳米二氧化钛负载于一定的载体上,不仅可以保持其 对重金属废水的处理效用,而且可以增强其在水体中的稳定性,从而解决应用问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂。 本专利技术是通过以下技术方案实现的: 一种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂,其是由下述重量份的原料制 得: 魔芋粉20-30,糯米粉3-5,虾壳粉3-5,改性纳米二氧化钛2-4,果胶3-5,羧甲基纤 维素钠0.5-1,海藻酸钠3-5,苯甲酸钠0. 1-0. 2,乙二胺四乙酸二钠1-2,氯化钙2-4,硼酸 0. 5-1,甲基椰油酰基牛磺酸钠0. 02-0. 05,水80-100 ; 其中改性纳米二氧化钛由下列重量份的原料制成: 纳米二氧化钛10-15,聚乙二醇2-4,甘露醇1-2,十二烷基葡糖苷0. 1-0. 2,聚乙烯 吡咯烷酮〇· 1-0. 2,聚山梨酯-80 0· 03-0. 05,水40-50 ; 所述改性纳米二氧化钛的制备方法是: 先将聚乙二醇和甘露醇加入水中搅拌直至完全溶解,再加入十二烷基葡糖苷、聚 乙烯吡咯烷酮和聚山梨酯-80 600-800r/min搅拌10-15min,然后加入纳米二氧化钛,先超 声分散5-10min,再于1200_1500r/min条件下搅拌15_30min,干燥后研磨均勾,即得。 -种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂的制备方法,包括以下步骤: (1)按重量称取原料,先将硼酸与1/2-2/3量的水共同加入反应釜中并搅拌直至 完全溶解,然后加入魔芋粉、糯米粉、虾壳粉和果胶60-80°C、400-600r/min搅拌0. 5-lh,再 加入改性纳米二氧化钛、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和苯甲酸钠先60-80°C、1200-1500r/ min搅拌0. 5_lh,再冷却至室温,300_400r/min搅拌2_4h,得混合料; (2)将氯化钙、乙二胺四乙酸二钠和甲基椰油酰基牛磺酸钠加入余量的水,先于室 温下1000-1200r/min搅拌5-10min,再加入所述的混合料并搅拌均匀,静置1-2h,冷冻干燥 后研磨均匀,过10-20目筛,即得。 本专利技术的优点是: 通过简单工艺流程将纳米二氧化钛负载于魔芋粉为主要原料的载体上,并以海藻 酸钠和羧甲基纤维素钠进行包埋,制得的重金属吸附剂具有高吸附性能,不仅能高效吸附 重金属,且便于回收再利用;原料来源丰富,价格低廉,制作方法简单且不引入二次污染,具 有较高的环境效益和经济效益。【具体实施方式】 本专利技术非限定实施例如下: -种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂,由下列重量(kg)的组分原料 制备而成: 魔芋粉25,糯米粉4,虾壳粉4,改性纳米二氧化钛3,果胶4,羧甲基纤维素钠0. 8, 海藻酸钠4,苯甲酸钠0. 15,乙二胺四乙酸二钠1. 5,氯化钙3,硼酸0. 8,甲基椰油酰基牛磺 酸钠0.04,水90 ; 其中,改性纳米二氧化钛由下列重量份的原料制成: 纳米二氧化钛12,聚乙二醇3,甘露醇1.5,十二烷基葡糖苷0. 15,聚乙烯吡咯烷酮 0.15,聚山梨酯-80 0.04,水 45; 改性纳米二氧化钛的制备方法是: 先将聚乙二醇和甘露醇加入水中搅拌直至完全溶解,再加入十二烷基葡糖苷、聚 乙烯吡咯烷酮和聚山梨酯-80 800r/min搅拌lOmin,然后加入纳米二氧化钛,先超声分散 5min,再于1200r/min条件下搅拌15min,干燥后研磨均勾,即得。 改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂的制备方法包括以下步骤: (1)按重量称取原料,先将硼酸与1/2量的水共同加入反应釜中并搅拌直至完全 溶解,然后加入魔芋粉、糯米粉、虾壳粉和果胶80°C、600r/min搅拌lh,再加入改性纳米二 氧化钛、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和苯甲酸钠先80°C、1500r/min搅拌0. 5h,再冷却至室 温,400r/min搅拌3h,得混合料; (2)将氯化钙、乙二胺四乙酸二钠和甲基椰油酰基牛磺酸钠加入余量的水,先于室 温下1200r/min搅拌lOmin,再加入所述的混合料并搅拌均匀,静置2h,冷冻干燥后研磨均 匀,过10目筛,即得。 取0. 5g上述制备的吸附剂,取IOOmL某水样在pH = 6. 0条件下进行吸附实验,吸 附结果见表1,试验结果表明吸附剂去除重金属的效果好,吸附容量高。 表 1【主权项】1. 一种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂,其特征在于,其是由下述重量 份的原料制得: 魔芋粉20-30,糯米粉3-5,虾壳粉3-5,改性纳米二氧化钛2-4,果胶3-5,羧甲基纤 维素钠0.5-1,海藻酸钠3-5,苯甲酸钠0. 1-0. 2,乙二胺四乙酸二钠1-2,氯化钙2-4,硼酸 0. 5-1,甲基椰油酰基牛磺酸钠0. 02-0. 05,水80-100 ; 所述改性纳米二氧化钛由下列重量份的原料制成: 纳米二氧化钛10-15,聚乙二醇2-4,甘露醇1-2,十二烷基葡糖苷0. 1-0. 2,聚乙烯吡咯 烷酮 〇?1-0. 2,聚山梨酯-80 0? 03-0. 05,水40-50 ; 所述改性纳米二氧化钛的制备方法是: 先将聚乙二醇和甘露醇加入水中搅拌直至完全溶解,再加入十二烷基葡糖苷、聚乙烯 吡咯烷酮和聚山梨酯-80 600-800r/min搅拌10-15min,然后加入纳米二氧化钛,先超声分 散5-10min,再于1200_1500r/min条件下搅拌15_30min,干燥后研磨均勾,即得。2. 根据权利要求1所述的一种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂的制备方 法,其特征在于,包括以下步骤: (1) 按重量称取原料,先将硼酸与1/2-2/3量的水共同加入反应釜中并搅拌直至完全 溶解,然后加入魔芋粉、糯米粉、虾壳粉和果胶60-80°C、400-600r/min搅拌0. 5-lh,再加入 改性纳米二氧化钛、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和苯甲酸钠先60-80°C、1200-1500r/min搅 拌0. 5-lh,再冷却至室温,300-400r/min搅拌2-4h,得混合料; (2) 将氯化钙、乙二胺四乙酸二钠和甲基椰油酰基牛磺酸钠加入余量的水,先于室温下 1000-1200r/min搅拌5-10min,再加入所述的混合料并搅拌均匀,静置1-2h,冷冻干燥后研 磨均匀,过10-20目筛,即得。【专利摘要】本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性纳米二氧化钛/魔芋粉复合重金属吸附剂,其特征在于,其是由下述重量份的原料制得:魔芋粉20‑30,糯米粉3‑5,虾壳粉3‑5,改性纳米二氧化钛2‑4,果胶3‑5,羧甲基纤维素钠0.5‑1,海藻酸钠3‑5,苯甲酸钠0.1‑0.2,乙二胺四乙酸二钠1‑2,氯化钙2‑4,硼酸0.5‑1,甲基椰油酰基牛磺酸钠0.02‑0.05,水80‑100;所述改性纳米二氧化钛由下列重量份的原料制成:纳米二氧化钛10‑15,聚乙二醇2‑4,甘露醇1‑2,十二烷基葡糖苷0.1‑0.2,聚乙烯吡咯烷酮0.1‑0.2,聚山梨酯‑80 0.03‑0.05,水40‑50;所述改性纳米二氧化钛的制备方法是:先将聚乙二醇和甘露醇加入水中搅拌直至完全溶解,再加入十二烷基葡糖苷、聚乙烯吡咯烷酮和聚山梨酯‑80 600‑800r/min搅拌10‑15min,然后加入纳米二氧化钛,先超声分散5‑10min,再于1200‑1500r/min条件下搅拌15‑30min,干燥后研磨均匀,即得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:唐玉朝黄显怀汪赛奇沈珺
申请(专利权)人:唐玉朝黄显怀
类型:发明
国别省市:安徽;34

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