本发明专利技术涉及环境治理领域，具体涉及一种重金属吸附剂及其制备方法。首先采用氨基硅烷偶联剂对凹凸棒土粉体进行改性，得到硅烷偶联剂改性的凹凸棒土；再分散于戊二醛溶液中，充分搅拌后得到戊二醛改性的凹凸棒土；将海藻酸钠的酸溶液滴加到上述戊二醛改性的凹凸棒土的悬浮液中，加热充分反应后得到海藻酸钠接枝交联的凹凸棒土重金属吸附材料。本发明专利技术通过共价键的方式将海藻酸钠接枝交联到凹凸棒土表面，在使用过程中海藻酸钠不易脱落。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境治理领域，具体涉及一种重金属吸附剂及其制备方法。
技术介绍
随着全球经济和社会的发展，环境污染日益严重，其中工业废水作为主要的环境污染源，是长期以来困扰世界各国的一大难题。工业废水中的重金属离子具有强烈的致癌、致畸、致突变效应，对人体健康和生态环境构成了严重的威胁，因此严格控制重金属废水的污染至关重要。传统的重金属废水处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、膜分离法等，这些方法通常存在投资大、能耗高、操作费用高、易产生二次污染等问题，应用受到限制。吸附法是利用吸附剂吸附水中的污染物，从而净化废水的方法，具有操作简单、快速有效的特点，得到广泛的应用。如何得到价格低廉、吸附能力强、吸附选择性高的吸附剂，已经成为研究开发的热点。
技术实现思路
本专利技术提供一种重金属离子的吸附材料，组分包括凹凸棒土、海藻酸铵，且凹凸棒土和海藻酸铵通过化学键连接，本专利技术还提供了一种上述吸附材料的制备方法，具体步骤为：(1)将凹凸棒土粉体分散于有机溶剂中，分散均匀后滴加氨基硅烷偶联剂，70～100℃反应6～10h；反应结束后过滤，真空干燥，得到硅烷偶联剂改性的凹凸棒土，其中，凹凸棒土粉体与有机溶剂的质量比为1：10～1：30，有机溶剂为甲苯或二甲苯，滴加的氨基硅烷偶联剂与凹凸棒土粉体的质量比为1:1，氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷或γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷；(2)将步骤(1)中得到的改性凹凸棒土分散于戊二醛溶液中，充分搅拌后过滤、洗涤，真空干燥，得到戊二醛改性的凹凸棒土，其中，戊二醛溶液的溶质质量分数为5％，加入的改性凹凸棒土与戊二醛溶液的质量比为1:10～1:25，搅拌温度为30～40℃；(3)将海藻酸钠加入到酸性溶液中并搅拌，得到海藻酸钠的酸溶液；将步骤(2)中得到的戊二醛改性的凹凸棒土配成悬浮液；将海藻酸钠的酸溶液滴加到戊二醛改性的凹凸棒土的悬浮液中，滴加完毕后搅拌并加热至30～45℃，反应3～5h，离心分离，充分洗涤，除去未共价交联的海藻酸钠，得到海藻酸钠接枝交联的凹凸棒土重金属吸附材料，其中，酸性溶液为溶质质量分数为1％的醋酸溶液，海藻酸钠在其酸溶液中含量为0.5～1.5g/100ml，戊二醛改性的凹凸棒土在其悬浮液中的浓度为1～2g/100ml，滴加时，控制海藻酸钠与戊二醛改性的凹凸棒土的重量比为1:1～1:2。本专利技术的有益效果在于：本专利技术基于戊二醛的作用，通过共价键的方式将海藻酸钠接枝交联到凹凸棒土表面，两者结合力强，在使用过程中海藻酸钠不易从载体表面脱落而自由团聚，对重金属污染体现出良好的吸附性能。具体实施方式实施例1(1)10g凹凸棒土分散于100mL甲苯中，超声分散30min，搅拌条件下，滴加10gγ-氨丙基三乙氧基硅烷，滴加完后，加热至70℃，反应10h，反应结束后过滤，真空干燥，即得硅烷偶联剂改性凹凸棒土；(2)将步骤(1)中得到的改性凹凸棒土分散在150mL溶质质量分数为5％的戊二醛溶液中，30℃反应3h后，过滤，去离子水多次洗涤后，真空干燥，即得戊二醛改性的凹凸棒土；(3)将海藻酸钠加入到溶质质量分数为1％的醋酸溶液中并搅拌3小时，得到海藻酸钠的酸溶液，其中海藻酸钠的含量为0.5g/100ml，将步骤(2)中得到的戊二醛改性的凹凸棒土配成浓度为1g/100ml的悬浮液，按照海藻酸钠与戊二醛改性的凹凸棒土的重量比为1:1，将海藻酸钠的酸溶液滴加到戊二醛改性的凹凸棒土的悬浮液中，滴加完毕后搅拌并加热至30℃，反应5h，离心分离，充分洗涤，得到海藻酸钠接枝交联的凹凸棒土重金属吸附材料。实施例2(1)10g凹凸棒土分散于200mL甲苯中，超声分散20min，搅拌条件下，滴加10gγ-氨丙基三甲氧基硅烷，滴加完后，加热至80℃，反应8h，反应结束后过滤，真空干燥，即得硅烷偶联剂改性凹凸棒土；(2)将步骤(1)中得到的改性凹凸棒土分散在100mL溶质质量分数为5％的戊二醛溶液中，30℃反应4h后，过滤，去离子水多次洗涤后，真空干燥，即得戊二醛改性的凹凸棒土；(3)将海藻酸钠加入到溶质质量分数为1％的醋酸溶液中并搅拌3小时，得到海藻酸钠的酸溶液，其中海藻酸钠的含量为1g/100ml，将步骤(2)中得到的戊二醛改性的凹凸棒土配成浓度为1.5g/100ml的悬浮液，按照海藻酸钠与戊二醛改性的凹凸棒土的重量比为1:1.5，将海藻酸钠的酸溶液滴加到戊二醛改性的凹凸棒土的悬浮液中，滴加完毕后搅拌并加热至40℃，反应4h，离心分离，充分洗涤，得到海藻酸钠接枝交联的凹凸棒土重金属吸附材料。实施例3(1)10g凹凸棒土分散于250mL甲苯中，超声分散20min，搅拌条件下，滴加10g N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，滴加完后，加热至90℃，反应7h，反应结束后过滤，真空干燥，即得硅烷偶联剂改性凹凸棒土；(2)将步骤(1)中得到的改性凹凸棒土分散在200mL溶质质量分数为5％的戊二醛溶液中，30℃反应3h后，过滤，去离子水多次洗涤后，真空干燥，即得戊二醛改性的凹凸棒土；(3)将海藻酸钠加入到溶质质量分数为1％的醋酸溶液中并搅拌3小时，得到海藻酸钠的酸溶液，其中海藻酸钠的含量为1g/100ml，将步骤(2)中得到的戊二醛改性的凹凸棒土配成浓度为1g/100ml的悬浮液，按照海藻酸钠与戊二醛改性的凹凸棒土的重量比为1:1.5，将海藻酸钠的酸溶液滴加到戊二醛改性的凹凸棒土的悬浮液中，滴加完毕后搅拌并加热至35℃，反应4h，离心分离，充分洗涤，得到海藻酸钠接枝交联的凹凸棒土重金属吸附材料。对比实施例1(1)10g凹凸棒土分散于200mL甲苯中，超声分散20min，搅拌条件下，滴加10gγ-氨丙基三甲氧基硅烷，滴加完后，加热至80℃，反应8h，反应结束后过滤，真空干燥，即得硅烷偶联剂改性凹凸棒土；(2)将海藻酸钠加入到溶质质量分数为1％的醋酸溶液中并搅拌3小时，得到海藻酸钠
的酸溶液，其中海藻酸钠的含量为1g/100ml，将步骤(1)中得到的改性凹凸棒土配成浓度为1.5g/100ml的悬浮液，按照海藻酸钠与改性凹凸棒土的重量比为1:1.5，将海藻酸钠的酸溶液滴加到改性凹凸棒土的悬浮液中，滴加完毕后搅拌并加热至40℃，反应4h，离心分离，充分洗涤，得到海藻酸钠改性的凹凸棒土重金属吸附材料。取上述各实施例、对比例中的复合吸附剂各0.5g，加入到1L的重金属铜离子浓度为0.1g/L的水中，于室温(25℃)下吸附1h后，检测溶液中剩余铜离子的浓度并计算出吸附量，具体检测数据如表1所示：表1实施例实施例2实施例3对比实施例1吸附量(mg/g)86.485.282.667.8本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种凹土/海藻酸钠复合重金属吸附剂，其特征在于：所述的吸附剂组分包括凹凸棒土、海藻酸铵，且凹凸棒土和海藻酸铵通过化学键连接。
【技术特征摘要】
1.一种凹土/海藻酸钠复合重金属吸附剂，其特征在于：所述的吸附剂组分包括凹凸棒土、海藻酸铵，且凹凸棒土和海藻酸铵通过化学键连接。2.如权利要求1所述的凹土/海藻酸钠复合重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法的步骤为，(1)将凹凸棒土粉体分散于有机溶剂中，分散均匀后滴加氨基硅烷偶联剂，70～100℃反应6～10h；反应结束后过滤，真空干燥，得到硅烷偶联剂改性的凹凸棒土；(2)将步骤(1)中得到的改性凹凸棒土分散于戊二醛溶液中，充分搅拌后过滤、洗涤，真空干燥，得到戊二醛改性的凹凸棒土；(3)将海藻酸钠加入到酸性溶液中并搅拌，得到海藻酸钠的酸溶液；将步骤(2)中得到的戊二醛改性的凹凸棒土配成悬浮液；将海藻酸钠的酸溶液滴加到戊二醛改性的凹凸棒土的悬浮液中，滴加完毕后搅拌并加热至30～45℃，反应3～5h，离心分离，充分洗涤，得到海藻酸钠接枝交联的凹凸棒土重金属吸附材料。3.如权利要求2所述的凹土/海藻酸钠复合重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的有机溶剂为甲苯或二甲苯，凹凸棒土粉体与有机溶剂的质量比为1：10～1：30。4.如权利要求2所述的凹土/海藻酸钠复合重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的氨基硅烷偶联剂为γ-氨丙基三...
【专利技术属性】
技术研发人员：万怀新，蔡沐芳，彭勇刚，郑先进，
申请(专利权)人：江苏麦阁吸附剂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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