基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂及其制备方法和应用技术

技术编号：40900054 阅读：4 留言：0更新日期：2024-04-18 11:17

本发明专利技术公开了一种基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂及其制备方法和应用，包括在海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、钠基膨润土和聚乙二醇的混合水溶液中滴加氯化钙溶液，得到水凝胶球，再将水凝胶球置于2‑吗啉乙磺酸溶液，加入N‑羟基丁二酰亚胺和1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺，搅拌混合，得到改性后的水凝胶球，再经冷冻干燥后得到本发明专利技术基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂；该吸附剂制备过程简单，原料简单无毒且易得，在复杂重金属水环境中对Cu(II)和Pb(II)具有较强的吸附选择性，可用于Cu(II)和Pb(II)大量排放的复杂废水的治理。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于吸附剂制备领域，具体是一种基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着电池、采矿、电镀等大规模行业的不断发展，大量cu(ii)、pb(ii)、cd(ii)等重金属通过工业废水形式被排放到水体中。这些重金属在进入水体后会被浮游生物和水生植物吸收、通过食物链被富集并进入水生动物和人体，从而造成不可逆的危害。因此，重金属污染对水环境及公众健康的影响非常严重，不容忽视。

2、现阶段研制的吸附剂尚不够理想，主要是制备过程及吸附剂产品涉及毒性较大的物质利用和产出，成本较高。鉴于此种情况，本专利技术研发了一种基于海藻酸钠的重金属吸附剂。该吸附剂具备制备工艺绿色环保、重金属吸附量大且适用于处理含pb和cu重金属废水、成本较低等优点，对处理含pb(ii)和cu(ii)废水具有重要的价值。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供了一种基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂及其制备方法和应用，以解决
技术介绍
中提出的问题。

2、为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：

3、本专利技术的第一方面，提供一种基于海藻酸钠的重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将1-2质量份海藻酸钠、0.5-0.7质量份羧甲基壳聚糖、0.2-0.4质量份钠基膨润土和0.2-0.4质量份聚乙二醇加入到96-99质量份水中配制成溶液；

5、(2)向步骤(1)所得溶液滴加氯化钙溶液，得到水凝胶球；

7、(4)将步骤(3)所得改性后的水凝胶球进行冷冻干燥，得到所述的基于海藻酸钠的重金属吸附剂。

8、进一步地，步骤(1)所述钠基膨润土需过60-120目筛网。

9、进一步地，步骤(2)所述氯化钙溶液中氯化钙：水质量比为1:85-92。搅拌静置8～16h(最优选为12h)。

10、进一步地，步骤(3)所述2-吗啉乙磺酸溶液中2-吗啉乙磺酸：水质量比为1:45-60，溶液ph在5.5-6.5之间。搅拌混合20～28h(最优选为24h)。

11、本专利技术的第二方面，提供上述制备方法制备得到的基于海藻酸钠的重金属吸附剂。

12、本专利技术的第三方面，提供基于海藻酸钠的重金属吸附剂在水体中吸附重金属离子的应用。

13、本专利技术的有益效果：

14、基于海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、钠基膨润土、聚乙二醇等原材料，本专利技术具有低成本，生物无毒性和操作简便等优点，同时实现了产品性能的可控性。

15、优化凝胶球的改性，可显著提升其对重金属的吸附效果，且加强其在复杂金属环境中选择性吸附cu(ii)和pb(ii)，对治理主要含cu(ii)或pb(ii)的废水处理具有重要意义。

16、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：

17、本专利技术采用海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、钠基膨润土、聚乙二醇为反应原料，合成得到基于海藻酸钠凝胶的重金属稳定剂。其中，海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、钠基膨润土为天然来源，聚乙二醇可有通过生物发酵获得，均属于绿色环保的工业原料，具有价格低廉、低毒性、可降解、来源丰富、可再生性等优点。该重金属吸附材料，合成工艺简单，反应条件温和，且具有高效、快速和选择性吸附cu(ii)和pb(ii)等优点。

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【技术保护点】

1.一种基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钠基膨润土需过60-120目筛网。

3.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述氯化钙的水溶液中氯化钙：水质量比为1:85-92。

4.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，搅拌静置8～16h。

5.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述2-吗啉乙磺酸溶液中2-吗啉乙磺酸：水质量比为1:45-60，溶液pH在5.5-6.5。

6.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，搅拌混合20～28h。

7.根据权利要求1～6任一项所述的制备方法制备的基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂在含重金属废水处理中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的重金属为Cu(II)和Pb(II)。

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【技术特征摘要】

1.一种基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钠基膨润土需过60-120目筛网。

4.根据权利要求1所述的基于海藻酸钠的绿色环保型重金属吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，搅拌静置8～16h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李非里，陈靖，吴家豪，贾建洪，王家德，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：

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