靶向重金属吸附材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种靶向重金属吸附材料及其制备方法，该制备方法包括：1）将坡缕石PAL进行煅烧以得到PAL粉末；2）将PAL粉末、表面活性剂、水进行混合，然后加入含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐进行超声震荡得到改性体系；3）将甲基纤维素添加至改性体系中进行包覆，然后过滤、干燥、破碎以得到靶向重金属吸附材料。该靶向重金属吸附材料能够有效地富集土壤中的重金属，同时该制备方法具有工序简单和操作便捷的优点。

【技术实现步骤摘要】
靶向重金属吸附材料及其制备方法
本专利技术涉及肥料，具体地，涉及一种靶向重金属吸附材料及其制备方法。
技术介绍
由于土地长期过量使用化肥、农药，对其自然生态系统造成了严重破坏，土壤结构受损，缺乏活性微量元素，微生物环境失衡，最终导致农产品品质下降，消费者吃的口感不佳，营养不全面；有机肥经济投入和人工投入大，施用面积有限，农作物产量低及假有机肥带来的负面效应导致市场混乱等，都对肥料行业带来了强大冲击。再加上土壤大面积的复合型污染和引发的食品安全问题，都极大地限制了当前肥料行业的可持续性发展。更为需要注意的是，随着工业的发展，土壤中的重金属元素的含量越来越高，但是现有的肥料对于重金属并不能够有效地富集和清除，进而使得重金属富集于农作物中，对于食用者的健康存在极大地隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种靶向重金属吸附材料及其制备方法，该靶向重金属吸附材料能够有效地富集土壤中的重金属，同时该制备方法具有工序简单和操作便捷的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种靶向重金属吸附材料的制备方法，包括：1）将坡缕石PAL进行煅烧以得到PAL粉末；2）将PAL粉末、表面活性剂、水进行混合，然后加入含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐进行超声震荡得到改性体系；3）将甲基纤维素添加至改性体系中进行包覆，然后过滤、干燥、破碎以得到靶向重金属吸附材料。本专利技术还提供了一种靶向重金属吸附材料，该靶向重金属吸附材料通过上述的制备方法制备而得。在上述技术方案中，本专利技术首先对坡缕石PAL进行煅烧，接着在表面活性剂的作用下将含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐枝接于PAL粉末上，最后将甲基纤维素对PAL粉末进行包覆进而保护其表面的基团，一旦靶向重金属吸附材料进入土壤中，在微生物的作用下甲基纤维素分解，使得PAL粉末的表面基团与土壤充分接触进而能够络合沉降重金属，从而有效地达到了去除重金属的作用。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种靶向重金属吸附材料的制备方法，包括：1）将坡缕石PAL进行煅烧以得到PAL粉末；2）将PAL粉末、表面活性剂、水进行混合，然后加入含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐进行超声震荡得到改性体系；3）将甲基纤维素添加至改性体系中进行包覆，然后过滤、干燥、破碎以得到靶向重金属吸附材料。在本专利技术的步骤1）中，煅烧的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高靶向重金属吸附材料去除重金属的效果，优选地，在步骤1）中，煅烧为：先自15-35℃以0.8-1.2℃/min的速率升温至200-230℃并保温1-2h，接着以1.5-1.8℃/min的速率升温至450-480℃并保温1-2h，最后自然冷却。在本专利技术的步骤2）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高靶向重金属吸附材料去除重金属的效果，优选地，在步骤2）中，PAL粉末、表面活性剂、水、含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐的重量比为20：0.3-0.5：100-200：1.8-2.5：0.8-1.5：2-3。在本专利技术的步骤2）中，表面活性剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高靶向重金属吸附材料去除重金属的效果，优选地，在步骤2）中，表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十四烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠中的至少一者。在本专利技术的步骤2）中，含硫氨基酸的种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高靶向重金属吸附材料去除重金属的效果，优选地，在步骤2）中，含硫氨基酸选自蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸中的至少一者。在本专利技术的步骤2）中，混合的时间可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高靶向重金属吸附材料去除重金属的效果，优选地，在步骤2）中，混合的时间为20-30min。在本专利技术的步骤2）中，超声震荡满的时间可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高靶向重金属吸附材料去除重金属的效果，优选地，在步骤2）中，超声震荡满的时间为40-60min。在本专利技术的步骤3）中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高靶向重金属吸附材料去除重金属的效果，优选地，在步骤3）中，改性体系、甲基纤维素的重量比为10：0.2-0.4。在本专利技术的步骤3）中，包覆的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高靶向重金属吸附材料去除重金属的效果，优选地，在步骤3）中，包覆满足以下条件：包覆温度为15-35℃，包覆时间为20-40min。本专利技术还提供了一种靶向重金属吸附材料，该靶向重金属吸附材料通过上述的制备方法制备而得。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例11）将坡缕石PAL进行煅烧（先自25℃以1℃/min的速率升温至220℃并保温1.5h，接着以1.6℃/min的速率升温至460℃并保温1.5h，最后自然冷却）以得到PAL粉末；2）将PAL粉末、表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠）、水进行混合25min，然后加入含硫氨基酸（蛋氨酸）、EDTA、水解聚马来酸酐进行超声震荡50min得到改性体系；其中，PAL粉末、表面活性剂、水、含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐的重量比为20：0.4：150：2：1.2：2.5；3）将甲基纤维素添加至改性体系中进行包覆（包覆温度为25℃，包覆时间为30min；改性体系、甲基纤维素的重量比为10：0.3），然后过滤、干燥、破碎以得到靶向重金属吸附材料A1。实施例21）将坡缕石PAL进行煅烧（先自15℃以1.2℃/min的速率升温至200℃并保温2h，接着以1.5℃/min的速率升温至450℃并保温2h，最后自然冷却）以得到PAL粉末；2）将PAL粉末、表面活性剂（十四烷基苯磺酸钠）、水进行混合20min，然后加入含硫氨基酸（胱氨酸）、EDTA、水解聚马来酸酐进行超声震荡40min得到改性体系；其中，PAL粉末、表面活性剂、水、含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐的重量比为20：0.3：100：1.8：0.8：2；3）将甲基纤维素添加至改性体系中进行包覆（包覆温度为15℃，包覆时间为40min；改性体系、甲基纤维素的重量比为10：0.2），然后过滤、干燥、破碎以得到靶向重金属吸附材料A2。实施例31）将坡缕石PAL进行煅烧（先自35℃以0.8℃/min的速率升温至230℃并保温1h，接着以1.8℃/min的速率升温至480℃并保温1h，最后自然冷却）以得到PAL粉末；2）将PAL粉末、表面活性剂（十四烷基硫酸钠）、水进行混合30min，然后加入含硫氨基酸（半胱氨酸）、EDTA、水解聚马来酸酐进行超声震荡60min得到改性体系；其中，PAL粉末、表面活性剂、水、含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐的重量比为20：0.5：200：2.5：1.5：3；3）将甲基纤维素添加至改性体系中进行包覆（包覆温度为35℃，包覆时间为20min；改性体系、甲基纤维素的重量比为10：0.4），然后过滤、干燥、破碎以得到靶向重金属吸附材料A3。对比例1按照实施例1的方法进行制得靶向重金属吸附材料B1，不同的是，步骤2）中未使用含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐。对比例2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种靶向重金属吸附材料的制备方法，其特征在于，包括：1）将坡缕石PAL进行煅烧以得到PAL粉末；2）将所述PAL粉末、表面活性剂、水进行混合，然后加入含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐进行超声震荡得到改性体系；3）将甲基纤维素添加至所述改性体系中进行包覆，然后过滤、干燥、破碎以得到所述靶向重金属吸附材料。

【技术特征摘要】
1.一种靶向重金属吸附材料的制备方法，其特征在于，包括：1）将坡缕石PAL进行煅烧以得到PAL粉末；2）将所述PAL粉末、表面活性剂、水进行混合，然后加入含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐进行超声震荡得到改性体系；3）将甲基纤维素添加至所述改性体系中进行包覆，然后过滤、干燥、破碎以得到所述靶向重金属吸附材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1）中，所述煅烧为：先自15-35℃以0.8-1.2℃/min的速率升温至200-230℃并保温1-2h，接着以1.5-1.8℃/min的速率升温至450-480℃并保温1-2h，最后自然冷却。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2）中，所述PAL粉末、表面活性剂、水、含硫氨基酸、EDTA、水解聚马来酸酐的重量比为20：0.3-0.5：100-200：1.8-2.5：0.8-1.5：2-3。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅剑锋，
申请(专利权)人：安徽乐农环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34