一种吸附Pb(II)重金属离子的功能化分子筛的制备方法技术

技术编号:28542454 阅读:31 留言:0更新日期:2021-05-25 17:31
本发明专利技术公开了一种吸附Pb(II)重金属离子的功能化分子筛的制备方法,通过一系列物理化学过程首先制备了介孔分子筛MCM‑41,然后通过3‑巯基丙基三甲氧基硅烷和3‑氨基丙基三甲氧基硅烷的预水解及进一步对以上介孔分子筛的二次功能化反应处理,制得了二次功能化介孔材料M‑2和M‑3,然后通过结晶、干燥、回流等方法对此功能化介孔材料进行了提纯,再将其用于重金属铅离子的吸附和去除来进行水处理,通过以上方法可以使用简单的设备、简易操作方式制备结构有序的二次功能化介孔材料,介孔材料特有的规整介孔结构,具有丰富且高度有序的孔道结构,进行二次功能化处理后,规整的孔道结构基本没有破坏,具有很好的结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种吸附Pb(II)重金属离子的功能化分子筛的制备方法
本专利技术涉及功能化材料
,具体为一种吸附Pb(II)重金属离子的功能化分子筛的制备方法。
技术介绍
很多有毒的重金属离子被排放到环境中,引起了各种各样的水污染,也威胁到人们的健康。因此,重金属废水问题因其毒性大、不能降解、对环境污染严重等特点而备受人们的关注(梁亚琴;张淑萍;李慧等,化工进展2018,37(8),3179-3187.钱勇,广州化工2011,39(5),130-131.DClifford,SSubramonian,etal.EnvironmentalScienceandTechnology,1986,20,1072-1080),研究工作者们也想尽方法去去水污染中的重金属离子,比如传统的化学沉降、离子交换和吸附等技术被逐一开发出来,用来去除重金属离子,但发现其有效性往往不高,而且还可能产生二次污染。其中吸附技术由于其操作简单、成本低等优势成为最流行、最具吸引力的水体污染物修复技术。研究开发经济有效而又环境友好的重金属废水吸附处理技术,具有良好的应用前景。在各种各样的吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附Pb(II)重金属离子的功能化分子筛的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:/n步骤1:制备介孔分子筛MCM-41:将1.0g的十六烷基三甲基溴化铵溶解在100ml的去离子水中,接着加入80ml的浓氨水,并在65℃的温度中剧烈搅拌一小时,然后缓慢加入5ml的正硅酸乙酯,并在65℃的温度中继续搅拌三个小时,混合液反应后,将产品转移到烧杯中,室温下静置结晶四天,接着通过过滤和水洗获得粉末样品,并在90℃的温度中烘干,然后将粉末样品转移进入程序控温的高温炉,高温炉控制升温到700℃,使用五个小时来移除表面活性剂,获得初级的介孔分子筛MCM-41,将其简记为M-1;/n步骤2:3-巯基丙基三...

【技术特征摘要】
1.一种吸附Pb(II)重金属离子的功能化分子筛的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:制备介孔分子筛MCM-41:将1.0g的十六烷基三甲基溴化铵溶解在100ml的去离子水中,接着加入80ml的浓氨水,并在65℃的温度中剧烈搅拌一小时,然后缓慢加入5ml的正硅酸乙酯,并在65℃的温度中继续搅拌三个小时,混合液反应后,将产品转移到烧杯中,室温下静置结晶四天,接着通过过滤和水洗获得粉末样品,并在90℃的温度中烘干,然后将粉末样品转移进入程序控温的高温炉,高温炉控制升温到700℃,使用五个小时来移除表面活性剂,获得初级的介孔分子筛MCM-41,将其简记为M-1;
步骤2:3-巯基丙基三甲氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷的预水解:获取0.1mol的3-巯基丙基三甲氧基硅烷和0.1mol的水,以1:1的摩尔比混合,接着逐渐滴入乙酸,维持溶液的pH值保持在4,然后进行搅拌,并加入60ml乙醇,搅拌15min后保存备用,按照上述的步骤,获取1ml的3-氨基丙基三甲氧基硅烷,然后加入7.5ml的去离子水中,接着逐渐滴入乙酸,维持溶液的pH值保持在4,进行搅拌混合,将溶液倒入85ml乙醇,搅拌15min后保存备用;
步骤3:制备二次功能化介孔材料M-2和M-3:将预水解的3-氨基丙基三甲氧基硅烷和制得的M-1按适当的比例加入到500ml的长颈烧瓶中,并在60℃的温度中搅拌3小时,然后加入3-巯基丙基三甲氧基硅烷的预水解产品,在60℃的温度中搅拌3小时,接着将得到的产品在室温中静置2天结晶,过滤,使用去离子水反复冲洗至滤液呈现中性,将得到的固体放入100℃的干燥箱中干燥,干燥后所得白色粉末用无水乙醇萃取回流6h(每1.0g粉末需100mL乙醇),将得到的混合液抽滤,并先后用乙醇和蒸馏水反复冲洗,100℃干燥后得到白色产物,记为M-2;用同样的方法制备M-3,只是调换3-氨基丙基三甲氧基硅烷预水解产品和3-巯基丙基三甲氧基硅烷的预水解产品的次序即可,按此步骤可制得M-3;
步骤4:二次功能化介孔材料铅重金属离子的吸附:获取0.2g介孔材料,并加入到100mL浓度0.5mmol/L的重金属离子盐硝酸铅溶液中,吸附一定的时间后抽滤取样,测定滤液中残余金属离子的含量来确定对重金属离子的吸附能力。


2.根据权利要求1所述的一种吸附Pb(II)重金属离...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖庆玲马福民徐细勇
申请(专利权)人:黄石砾晶新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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