一种选择性重金属离子吸附材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种选择性重金属离子吸附材料聚丙烯腈‑硫@三聚氰胺海绵，利用聚丙烯腈与硫的高温聚合反应形成聚丙烯腈‑硫聚合物，并通过热溶剂粘结法将聚丙烯腈‑硫固定于三聚氰胺海绵骨架结构中制得。聚丙烯腈‑硫@三聚氰胺海绵具有选择吸附性，对含铜废水中的铜去除率高，将其与阴阳极、电解质溶液构成电解池，通过电化学阳极氧化反应进行铜‑硫高效分离使吸附材料再生、阴极还原反应进行铜的沉积回收。实现了含铜废水中铜的绿色、高效、低成本达标治理及其资源化回收，且制备原料来源广泛、廉价易得，制备工艺简单，便于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种选择性重金属离子吸附材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种重金属离子吸附材料，尤其涉及一种选择性重金属离子吸附材料及其制备方法与应用。
技术介绍
随着经济社会与工业的蓬勃发展，越来越多的重金属随工业废水进入环境，这些废水对生态环境和人类健康产生及其严重的威胁。含铜废水是重金属废水最重要的一种，其主要来源于铜矿开采和选冶过程，就我国而言，铜开采量由2009年的890000t增加至2019年的1600000t，而湿法冶金过程不可避免地造成铜矿所在地周边地表、地下水污染等问题。此外，工业上电镀、喷涂、电子器件加工、电池制造与处理、电子废弃物处理等行业，亦会产生含铜废水。对各种含铜废水的治理一直是环保领域的研究热点。以铜矿山铜开采和选冶产生的含铜废水为例。含铜废水主要来源于铜开采产生的矿坑废水和铜尾矿堆浸产生的尾矿废水，尾矿废水铜含量低，废水pH因地表水体的稀释和环境干预而呈中性（6.5~7.5），铜因此沉淀析出，经化学沉淀或吸附处理后，废水中铜含量易于达到地表水排放限值（1.0mg/L）。而矿坑废水具有铜含量高（30~80mg/L）、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选择性重金属离子吸附材料，其特征在于，以具有多孔特性的三聚氰胺海绵为骨架结构，硫表面修饰的聚丙烯腈固着于骨架结构上，形成同时具有吸附活性位点和微细孔道的聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵。/n

【技术特征摘要】
1.一种选择性重金属离子吸附材料，其特征在于，以具有多孔特性的三聚氰胺海绵为骨架结构，硫表面修饰的聚丙烯腈固着于骨架结构上，形成同时具有吸附活性位点和微细孔道的聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵。


2.如权利要求1所述的一种选择性重金属离子吸附材料，其特征在于，所述聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵表面硫元素含量为65~75%。


3.权利要求1所述的一种选择性重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚丙烯腈粉末与硫粉末混合，并用研钵充分研磨使其充分混合；
（2）将研磨后的混合粉末放于磁舟内，并转至氩气气氛炉中高温处理；
（3）所得聚丙烯腈-硫颗粒用研钵充分研磨使其充分分散；
（4）将1-甲基-2吡咯烷酮与聚偏氟乙烯以混合，恒温搅拌处理；
（5）将聚丙烯腈-硫粉末加入上述溶液中，室温搅拌处理；
（6）将干燥处理的三聚氰胺海绵浸泡于上述所得溶液体系中，取出后置于鼓风干燥箱中烘干处理，即得聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵。


4.如权利要求3所述的一种选择性重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中聚丙烯腈粉末与硫粉末的质量比为（3.5~4.5）：1。


5.如权利要求3所述的一种选择性重金属离子吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中高温处理程序为25...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，王立章，徐桂银，蒋海斌，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32