本发明专利技术公开了一种利用单臂键合型脂环族冠醚硅树脂分离废水中铅离子的方法，属于重金属离子分离技术领域。首先按照单臂键合型脂环族冠醚硅树脂的重量和含铅废水的体积比为0.01~1.0的比例向含铅废水中加入单臂键合型脂环族冠醚硅树脂，再于5~50℃的温度下搅拌或振荡20~300?min；过滤分离固液两相，测定液相中铅离子的剩余浓度，并通过与初始浓度对比，计算得到分离去除率；然后将单臂键合型脂环族冠醚硅树脂用0.01~3?mol/L的硝酸溶液进行洗脱，再用去离子水反复洗涤，干燥，得到再生树脂。本发明专利技术提供的方法对重金属废水中的铅离子分离速度快，去除率高，适应性强，材料可多次重复使用，成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于重金属离子分离
，具体涉及一种利用单臂键合型脂环族冠醚硅树脂分离废水中铅离子的方法。
技术介绍
随着社会的发展，大量未经处理的重金属废水直接排入天然水体，造成了巨大的危害。其中重金属铅的污染事故尤为突出，仅2010年中国就发生了 9起血铅事件。铅离子和可溶性铅盐都是有毒的，能对人体健康和植物生长造成危害。它可毒害人的神经、肾脏和造血系统，引起痉挛、神经迟钝及贫血等，尤其是影响儿童的发育。目前，工业污染物排放标准(GB25466-2010)将我国工业废水铅离子最高容许排放质量浓度为O. 5 mg/L，而我国生活饮用水水质国家标准(GB5749-2006)已将铅离子含量调整为O. 01 mg/L。针对含铅重金属废水的治理，人们相继发展出了离子交换法、化学沉淀法、液膜法和生物吸附法等诸多的分离方法。但这些方法有的受限于吸附时间长、分离效率低，有的则由于处理费用高、技术难度大，难以得到普遍的推广应用。对于可高效分离重金属废水中铅的方法的探索一直都在进行。自从杜邦公司Pedersen博士发现并报道冠醚以来，利用这类大环醚类分子对溶液中金属离子的特异性络合能力来实现金属离子的萃取分离一直以来都备受关注。近年来的研究表明，二环己基并-18-冠-6及其衍生物对于溶液中铅离子具有很高的络合常数，具有可选择性、高效分离铅的潜力。1994年美国阿贡实验室的Horwitz等人将二叔丁基二环己基并-18-冠-6负载到惰性树脂基体材料上，成功制备了可选择性分离地质样品中铅离子的吸附材料(Horwitz E. P. , Dietz M. L. , Rhoads S·，Felinto C·，GaleN. H.，Houghton J. A lead-selective extraction chromatographic resin and itsapplication to the isolation of lead from geological samples. Analytica ChimicaActa. 1994，292(3) : 263-273.)。然而，该材料中冠醚分子仅仅是通过物理作用力吸附于基材上，在分离应用过程中不可避免会造成冠醚的流失，从而无法保证其重复使用性。在此前研究中，我们对二环己基并-18-冠-6进行化学修饰，通过后接枝的方法固定于有机硅树脂上，成功制备了冠醚键合型的硅树脂吸附材料(专利《一种脂环族冠醚键合型硅树脂及其制备方法》，申请号201110424921. 7)。该吸附材料具有较高的官能化程度，稳定的化学键合结构，可应用于苛刻的溶液环境和成分复杂的重金属废水中铅的分离，并且，该材料由于牢固的化学键和结构，表现出优良的热稳定性和水解稳定性，具有很好的应用前景。这里，我们提出一种利用单臂键合型脂环族冠醚硅树脂(结构如下式所示)高效分离废水中铅离子的方法。权利要求1.一种分离去除含重金属废水中的铅离子的方法，其特征在于，利用单臂键合型脂环族冠醚硅树脂分离去除含重金属废水中的铅离子，该方法包括如下步骤 (I)准备适量含铅废水于密闭的容器中，并称取一定量的单臂键合型脂环族冠醚硅树脂加入所述的含铅废水中，使单臂键合型脂环族冠醚硅树脂的重量和含铅废水的体积比为O. Ol I. O ； (2 )启动磁子或者机械搅拌，或者置于恒温摇床中振荡，使单臂键合型脂环族冠醚硅树脂和废水充分接触；反应温度为5 50°C ;搅拌时间或振荡时间为2(T300 min ； (3)停止搅拌或振荡，过滤分离固液两相，测定液相中铅离子的剩余浓度，并通过与初始浓度对比，计算得到分离去除率； (4)将分离得到的单臂键合型脂环族冠醚硅树脂用硝酸溶液进行洗脱，硝酸溶液浓度为O. 0Γ3 mol/L ;然后用去离子水反复洗涤，干燥，即可实现单臂键合型脂环族冠醚硅树脂再生。2.根据权利要求I所述的分离去除铅离子的方法，其特征在于，步骤(I)所述的单臂键合型脂环族冠醚硅树脂的重量和含铅废水的体积比为O. 04、. 2。3.根据权利要求I所述的分离去除铅离子的方法，其特征在于，步骤(I)所述的含铅废水里铅离子的初始浓度为1(T4000 ppm。4.根据权利要求I所述的分离去除铅离子的方法，其特征在于，步骤(I)所述的含铅废水里铅离子的初始浓度为2(T300 ppm。5.根据权利要求I所述的分离去除铅离子的方法，其特征在于，步骤(2)所述的反应温度为 2(T30°C。6.根据权利要求I所述的分离去除铅离子的方法，其特征在于，步骤(2)所述的搅拌时间或振荡时间为40 100 min。7.根据权利要求I所述的分离去除铅离子的方法，其特征在于，步骤(4)所述的硝酸溶液浓度为O. 05 O. 2 mol/L。全文摘要本专利技术公开了一种利用单臂键合型脂环族冠醚硅树脂分离废水中铅离子的方法，属于重金属离子分离
首先按照单臂键合型脂环族冠醚硅树脂的重量和含铅废水的体积比为0.01~1.0的比例向含铅废水中加入单臂键合型脂环族冠醚硅树脂，再于5~50℃的温度下搅拌或振荡20~300 min；过滤分离固液两相，测定液相中铅离子的剩余浓度，并通过与初始浓度对比，计算得到分离去除率；然后将单臂键合型脂环族冠醚硅树脂用0.01~3 mol/L的硝酸溶液进行洗脱，再用去离子水反复洗涤，干燥，得到再生树脂。本专利技术提供的方法对重金属废水中的铅离子分离速度快，去除率高，适应性强，材料可多次重复使用，成本低廉。文档编号C02F101/20GK102874889SQ20121023028公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日专利技术者叶钢, 白飞飞, 韦继超, 王建晨, 陈靖 申请人:清华大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分离去除含重金属废水中的铅离子的方法，其特征在于，利用单臂键合型脂环族冠醚硅树脂分离去除含重金属废水中的铅离子，该方法包括如下步骤：（1）准备适量含铅废水于密闭的容器中，并称取一定量的单臂键合型脂环族冠醚硅树脂加入所述的含铅废水中，使单臂键合型脂环族冠醚硅树脂的重量和含铅废水的体积比为0.01~1.0；（2）启动磁子或者机械搅拌，或者置于恒温摇床中振荡，使单臂键合型脂环族冠醚硅树脂和废水充分接触；反应温度为5~50℃；搅拌时间或振荡时间为20~300？min；（3）停止搅拌或振荡，过滤分离固液两相，测定液相中铅离子的剩余浓度，并通过与初始浓度对比，计算得到分离去除率；（4）将分离得到的单臂键合型脂环族冠醚硅树脂用硝酸溶液进行洗脱，硝酸溶液浓度为0.01~3？mol/L；然后用去离子水反复洗涤，干燥，即可实现单臂键合型脂环族冠醚硅树脂再生。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶钢，白飞飞，韦继超，王建晨，陈靖，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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