【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料的制备方法和应用，属于垃圾渗滤液处理。
技术介绍
1、垃圾堆放或处置(卫生填埋、焚烧暂存)的过程中都会产生垃圾渗滤液，我国每年约有5.0×107t垃圾渗滤液产生。垃圾渗滤液成分复杂，其中所含的金属离子种类繁多，尤其以cd、cr、pb、zn、cu、ni较为明显，其中，zn、pb、cu含量可高达到上百毫克每升，镉、铬等金属离子的含量可达几十毫克每升，而gb 16889-2008中对垃圾填埋渗出物作了明确规定，其中规定了总铅、总铬的排放浓度为0.1mg/l，总镉排放浓度0.01mg/l，总铜、中锌的排放浓度为0.5mg/l。含重金属污水和垃圾渗滤液中的重金属如果处置不当，会进入地下水和土壤环境，对微生物产生毒害、抑制作用，影响生化进程，对生态环境造成威胁，而且可通过植物富集进入人体，对人体健康造成危害。例如，铅是一种代谢毒素，酶抑制剂，致癌物质，会导致过敏反应、智力低下和脑损伤；镉对肾脏、肝脏产生危害，镉蓄积在肝脏中可能导致干细胞肿胀，镉中毒致使骨骼萎缩软化，造成心血管疾病、内分泌失调，严重破坏人类免疫系统和神经系统，而且这种变化是不可逆的；铬化合物会造成呼吸道、肠胃疾病，更为严重时会造成肺、消化道、支气管的癌变；超量锌的摄入会引起锌中毒，产生呕吐、腹泻、肠功能失调，导致胃肠道坏死和引起溃疡，严重者由于胃穿孔引起腹膜炎、休克而死亡。另外，处理垃圾渗滤液时，重金属离子如果不加以去除，也会影响生化处理对有机污染物的去除效率。因此，垃圾渗滤液中重金属污染物的处理是非常重要和非
2、目前垃圾渗滤液中重金属离子的处理方法主要有以下几种方法：植物修复法、生物法、混凝+化学沉淀法、膜分离技术、离子交换法、电渗析法、吸附法等。其中，吸附法因简单便捷的操作以及处理成本低并对垃圾渗滤液重金属具有较好的去除效果而广为使用。目前采用吸附法处理重金属离子所用的吸附材料主要有轻质碳酸钙、赭石、草木灰、膨润土、粉煤灰、羟基磷灰石等。这些未改性吸附剂对重金属离子的吸附效果较差，不能满足垃圾渗滤液重金属去除达标的要求。相比之下，活性炭对重金属离子具有更好的吸附效果，但存在价格昂贵、再生困难且费用高、再生设备运行费用高等缺点。更重要的是，垃圾渗滤液中存在的多种可溶性有机物也会影响这些吸附剂对重金属离子的吸附效果。因此，寻求对多种金属具有优良吸附效果、且能最大程度降低可溶性有机物对重金属吸附影响的特效吸附剂，降低垃圾渗滤液中重金属的处理成本，提高重金属的去除效率，已然成为垃圾渗滤液处理急需解决的问题。
3、近年来，羟基磷灰石(hap)因其离子交换性、良好的生物相容性和环境友好性而成为重金属吸附剂研究领域的热点。hap是钙磷灰石的自然矿物化，由于其晶格中两种位置ca2+的价键与半径不同，所以对不同半径的二价金属阳离子都有良好的相容性，易被cu2+、zn2+、cd2+，pb2+等重金属离子进行离子交换，因此对多种重金属具有较好的去除效果，且对环境友好，是一种新型的环境功能材料，但其本身存在比表面积小、吸附容量低，吸附速率慢等不足。因此，通过表面修饰或掺杂对hap进行功能化改性，使其成为优良的高效重金属吸附剂，才能在垃圾渗滤液中重金属污染处理方面具有可观的应用前景。
4、目前国内外大多采用有机高分子聚乙二醇(peg)、聚乙烯醇、聚氨酯、聚丙烯腈、硬脂酸、聚丙烯酰胺(pam)、聚丙烯酸(paa)、壳聚糖、黄原胶等为改性剂对hap进行改性得到纳米纤维，通过降低hap的结晶度从而提高比表面积进而提高hap复合材料对重金属的吸附性能。但这些改性工艺都很复杂，制备成本高；且改性后的复合材料的吸附性能受可溶性有机物如腐殖酸、富里酸等重金属络合剂的影响较大，对重金属离子的吸附稳定性欠佳，存在重金属再次溶出的风险，因此，不适宜应用于成分复杂、可溶性有机物含量高的垃圾渗滤液中重金属污染物的处理。
5、综上所述，寻求对多种重金属污染物具有优良吸附效果、且能最大程度降低可溶性有机物对重金属吸附影响的特效吸附剂，降低垃圾渗滤液中重金属的处理成本，提高重金属的去除效率，提高对重金属的长效锁定和固化作用，减少再次污染的环境风险，已然成为垃圾渗滤液处理急需解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于垃圾渗滤液成分复杂，重金属离子种类繁多，且渗滤液中的可溶性有机物会影响重金属离子的去除，本专利技术的目的在于提供一种月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料的制备方法和在垃圾渗滤液处理中的应用。该方法以磷酸氢二钾、月桂醇二膦酸和氯化钙为原料，结合模板法和水相化学沉淀法，制备月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料，该复合材料对垃圾渗滤液中的锌离子、铜离子、镉离子等重金属离子具有优良的吸附效果，而且腐殖酸、富里酸等有机酸对吸附性能的影响较小，实现垃圾渗滤液中重金属污染物的长效锁定，避免了重金属的再次溶出而造成的二次污染。
2、具体的，本专利技术首先提供一种月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
3、配制氯化钙和月桂醇二膦酸的混合溶液以及磷酸氢二钾溶液，按照磷酸氢二钾与月桂醇二膦酸中的无机磷和有机磷的摩尔比为4:0.3～2:3以及ca/p摩尔比为1.2～1.7，将磷酸氢二钾溶液加入至氯化钙和月桂醇二膦酸的混合溶液中，调节混合液ph为9.0～11，反应一段时间，之后老化一段时间后，固液分离、洗涤、干燥即可得到月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料。
4、优选地，所述磷酸氢二钾和月桂醇二膦酸中的无机磷和有机磷的摩尔比优选为3.95:0.6～2.6:2.2。
5、优选地，所述ca/p摩尔比优选为1.4～1.67。
6、优选地，所述磷酸氢二钾溶液加入至氯化钙和月桂醇二膦酸的混合溶液的方式优选滴加的方式。
7、优选地，反应ph控制在9.5～10.5。
8、优选地，选择5％～30wt′％的氢氧化钾或氢氧化钠调节混合液ph，更优选地，氢氧化钾或氢氧化钠的浓度为10～15％wt％。
9、优选地，反应时间为60min～300min，可以是60min、120min、180min、240min；更优选为120min～180min。
10、优选地，反应温度为30～80℃，可以是30℃、40℃、50℃、60℃；更优选为40～60℃。
11、优选地，老化时间为2～8h，可以是2h、4h、6h；更优选为4h～6h。
12、优选地，所述老化在环境温度下进行，所述环境温度可以是5～40℃，优选为10～30℃。
13、优选地，所述固液分离可以选择离心或抽滤等方式。
14、优选地，所述洗涤优选水洗数次。
15、优选地，所述干燥优选在60～80℃的烘箱内干燥。
16、本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料。
17、本专利技术还提供了一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，所述磷酸氢二钾和月桂醇二膦酸中的无机磷和有机磷的摩尔比优选为3.95:0.6～2.6:2.2；所述Ca/P摩尔比优选为1.4～1.67。
3.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，所述反应pH控制在9.5～10.5。
4.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，所选择5％～30wt'％的氢氧化钾或氢氧化钠调节混合液pH，更优选地，氢氧化钾或氢氧化钠的浓度为10～15％wt％。
5.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，所述反应时间为60min～300min，更优选为120min～180min；反应温度为30～80℃，更优选为40～60℃。
6.根据权利要求1～5任一项所述的的制备方法，其特征在于，所述老化时间为2～8h，所述老化在环境温度下进行，所述环境温度为5～40℃。
7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法制备得到的月桂醇二膦酸/介孔羟
8.一种处理含重金属离子废水的方法，其特征在于，所述方法以权利要求7所述的月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料作为吸附剂。
9.一种处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，所述方法以权利要求7所述的月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料作为吸附剂。
10.一种重金属离子吸附剂，其特征在于，所述重金属离子吸附剂包含权利要求7所述的月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种月桂醇二膦酸/介孔羟基磷灰石有机无机杂化复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，所述磷酸氢二钾和月桂醇二膦酸中的无机磷和有机磷的摩尔比优选为3.95:0.6～2.6:2.2；所述ca/p摩尔比优选为1.4～1.67。
3.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，所述反应ph控制在9.5～10.5。
4.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，所选择5％～30wt'％的氢氧化钾或氢氧化钠调节混合液ph，更优选地，氢氧化钾或氢氧化钠的浓度为10～15％wt％。
5.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，所述反应时间为60min～300min，更优选为120min～180min；反应温度为30～...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏明珠，柏翠云，赵学涛，崔进，王燕平，
申请(专利权)人：山东鑫泰水处理技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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