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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境功能材料合成制备,具体涉及一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法。
技术介绍
1、当代社会,随着经济的不断进步,工业、农业生产的不断进步,各种环境问题油然而生,尤其是随着人口的不断增长,对于粮食的需要越来越大,而更大的粮食需求促使农业生产中化肥和农药的使用量逐渐增加,在这个过程中,大量的重金属元素进入到了土壤中,会在土壤中不断累计,通过食物链进入到植物体内,最终进入到人体,危害人体健康。此外,土壤中的重金属元素也会在雨水和地表径流的冲刷下,进入到地表的湖泊、河流以及地下水中,最终危害生态环境和人体健康。
2、生物炭是一种多孔性的富碳材料,主要是由废弃的生物质在缺氧的条件下,经高温热解产生,生物炭一般具有较为丰富的官能团、较大的比表面积,从而能够广泛应用于环境领域的各个处理技术中。生物炭作为一种常见的吸附剂,主要通过孔隙填充、疏水性、氢键、静电相互作用等反应来影响生物炭与污染物之间的吸附效果,从而能够有效吸附去除各种污染物。此外,作为一种由废弃生物质热解而成的富碳材料,其制备使用过程,也是一种废弃物循环利用的方式。
3、然而,由废弃生物质直接热解制备的生物炭,其结构往往具有不定性,比如孔隙堵塞、比表面积不够大、官能团种类较少等,从而导致其吸附能力收到严重影响,制约了其作为环境功能材料的应用潜力。虽然目前市面上已经出现很多改性方法,比如酸改性、碱改性等,但是其改性后的生物炭对于阳离子重金属的吸附效果并不理想,因此有必要针对阳离子形态的重金属设计一种专门的吸附材料,从而限制其在自然界中的迁
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法。
2、本专利技术为解决现有技术中提出的技术问题提出的第一个技术方案是:一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,包括以下步骤:
3、1)将称取一定量的左旋多巴,溶解到水中;
4、2)在搅拌下缓缓加入三羟甲基氨基甲烷,使其完全溶解;
5、3)用naoh和hcl调节ph至8.5;
6、4)加入一定量的生物炭,保持溶解搅拌24小时;
7、5)搅拌结束后,用抽滤装置将生物炭过滤;
8、6)用稀盐酸多次清洗生物炭,保证清洗次数在3次以上;
9、7)用超纯水冲洗生物炭,过滤,并在烘箱内烘干。
10、本专利技术所述步骤1)至4)要在不断的搅拌状况下进行,搅拌速度为100~300转/每分钟。
11、本专利技术所述步骤1)中左旋多巴的浓度为0.1g/l-5g/l。
12、本专利技术所述步骤2)中三羟甲基氨基甲烷浓度为0.01-0.5mol/l。
13、本专利技术所述步骤4)中生物炭的添加量0.01g/l-10g/l。
14、本专利技术所述步骤5)中滤膜的孔径为0.45微米。
15、本专利技术所述步骤6)中稀盐酸的浓度为0.01mol/l。
16、本专利技术所述步骤7)中用超纯水的清洗次数为1~5。
17、本专利技术所述步骤7)中烘箱的温度为50-100℃。
18、有益效果:
19、在环保领域,生物炭材料常用作吸附材料,用于水处理、土壤改良等领域,是一种优秀的碳基环境工程材料。通过该专利技术所制备的材料,相比于市售的生物炭材料,具有更好的吸附效果,其针对阳离子形态的重金属元素,如pb2+、cd2+等,表现出更为优异的性能,能够有效削减土壤和水体中的重金属浓度,使其固定,甚至去除,从而避免对水生生物、生态环境、甚至人体健康产生威胁。
20、1、本专利技术所制得的材料在阳离子形态的重金属吸附中,具有更为优异的表现,说明在土壤修复、水体治理中,本专利技术所制得的材料将会产生更好的效果。
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1.一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤1)至4)要在不断的搅拌状况下进行,搅拌速度为100~300转/每分钟。
3.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤1)中左旋多巴的浓度为0.1g/L-5g/L。
4.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤2)中三羟甲基氨基甲烷浓度为0.01-0.5mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤4)中生物炭的添加量0.01g/L-10g/L。
6.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤5)中滤膜的孔径为0.45微米。
7.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤6)中稀盐酸的浓度为0.01mol/L。
9.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤7)中烘箱的温度为50-100℃。
...【技术特征摘要】
1.一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤1)至4)要在不断的搅拌状况下进行,搅拌速度为100~300转/每分钟。
3.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤1)中左旋多巴的浓度为0.1g/l-5g/l。
4.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其合成方法,其特征在于,所述步骤2)中三羟甲基氨基甲烷浓度为0.01-0.5mol/l。
5.根据权利要求1所述的一种高效吸附重金属阳离子的材料及其...
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