一种三维网状多级孔二氧化硅重金属离子吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术为一种三维网状多级孔二氧化硅重金属离子吸附剂及其制备方法。该方法包括如下步骤：将正硅酸乙酯和氨水依次加入到蒸馏水中，室温搅拌5‑20h制得硅乳液；然后将一定量卡拉胶溶液加入到上述硅乳液中，在80‑100℃下继续搅拌5‑60min后冷却制得卡拉胶/硅胶水凝胶。通过真空冷冻干燥，并依次在惰性气氛和空气氛焙烧，再洗涤、干燥，最后制得三维网状多级孔二氧化硅重金属离子吸附剂。本发明专利技术所制备的二氧化硅材料无需表面改性就可直接用作重金属离子吸附剂；多级孔结构能改善或解决离子扩散的负面影响，且孔结构一定范围内可控，大块状结构有利于吸附剂分离回收；所述制备方法工艺简单、合成成本低、易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种三维网状多级孔二氧化硅重金属离子吸附剂及其制备方法
本专利技术属于重金属离子污染治理与修复的环境保护领域，涉及一种三维网状多级孔二氧化硅重金属离子吸附剂及其制备方法。
技术介绍
随着科技的迅猛发展，大量含重金属离子工业废水的排放对生态环境造成了严重的危害。重金属因生物难降解，在自然环境中的富集会对生态系统和人类健康带来巨大的危害。已报道的重金属污水处理技术中，吸附法以其成本低，操作简便和去除效率高而被认为是最有效和经济的方法。常用的吸附剂有氧化铝、活性炭、合成树脂、硅胶和分子筛等，其中硅基吸附剂以其物化性质稳定、比表面积大、结构可调控性大且廉价易得而被广泛应用。但为了获得高吸附性能，需要向硅基材料中引入有机官能团(-SH、-COOH、-NH2和-SO3H等)进行表面改性，或与其它有机物复合，这致使该类吸附剂制备工艺繁琐、条件苛刻，改性剂价格昂贵增加成本且制备或使用过程中存在污染环境的潜在性。多孔材料具有大的比表面积、高孔隙率、表面可修饰等特点，利用功能性活性组分表面改性可制得高效吸附材料，但制备工艺较复杂。单一介孔结构会影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维网状多级孔二氧化硅重金属离子吸附剂及其制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：/n(1)将一定量的正硅酸乙酯和氨水依次滴加到蒸馏水中，并室温磁力搅拌5-20h，得到硅乳液，然后将一定量的卡拉胶水溶液加入到上述乳液中，将混合液升温至80～100℃继续搅拌5～60min冷却后形成卡拉胶/硅胶水凝胶；/n其中，体积比蒸馏水∶正硅酸乙酯∶氨水∶卡拉胶水溶液＝60～90∶3～30∶3～9∶30；卡拉胶水溶液的浓度为1.0～20.0wt％；/n(2)将步骤(1)所制得的混合水凝胶冷冻处理后进行真空冷冻干燥；/n(3)将步骤(2)所制得干燥样品在惰性气氛下400～800℃焙烧1～6h，冷却后再在空...

【技术特征摘要】
1.一种三维网状多级孔二氧化硅重金属离子吸附剂及其制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：
(1)将一定量的正硅酸乙酯和氨水依次滴加到蒸馏水中，并室温磁力搅拌5-20h，得到硅乳液，然后将一定量的卡拉胶水溶液加入到上述乳液中，将混合液升温至80～100℃继续搅拌5～60min冷却后形成卡拉胶/硅胶水凝胶；
其中，体积比蒸馏水∶正硅酸乙酯∶氨水∶卡拉胶水溶液＝60～90∶3～30∶3～9∶30；卡拉胶水溶液的浓度为1.0～20.0wt％；
(2)将步骤(1)所制得的混合水凝胶冷冻处理后进行真空冷冻干燥；
(3)将步骤(2)所制得干燥样品在惰性气氛下400～800℃焙烧1～6h，冷却后再在空气氛中400～800℃焙烧1～6h，再经洗涤、干燥，最后制得三维网状多级孔二氧化硅重金属离子吸附剂。


2.如权利要求1所述的三维网状多级孔二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾爱忠，马梓轩，刘雨萌，张霄，李芳，王延吉，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12