利用旱田黄土粘土矿物吸附去除水体氯吡硫磷的方法技术

本发明专利技术公开的利用旱田黄土粘土矿物吸附去除水体氯吡硫磷的方法，首先，将过1mm尼龙筛的黄土样品置于三角瓶中，全程在超声辅助和80±5℃水浴加热条件下，使用pH为4.8的NaAC-HAC缓冲液和30%的H2O2分别去除黄土碳酸盐和有机质，然后使用纯净水反复洗涤产物三次，将混合物过滤、烘干，得到去除碳酸盐和有机质后的黄土粘土矿物；以制得的黄土粘土矿物为吸附剂，对水体中的氯吡硫磷进行吸附；吸附饱和后，超声辅助搅拌条件下采用纯净水进行解吸，考察黄土粘土矿物的循环利用潜力；该方法成本低廉，操作简便，实用性强，安全性好，易于推广，对于农药废水和农田地表径流中农药类污染物的去除具有较好的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开的，首先，将过1mm尼龙筛的黄土样品置于三角瓶中，全程在超声辅助和80±5℃水浴加热条件下，使用pH为4.8的NaAC-HAC缓冲液和30%的H2O2分别去除黄土碳酸盐和有机质，然后使用纯净水反复洗涤产物三次，将混合物过滤、烘干，得到去除碳酸盐和有机质后的黄土粘土矿物；以制得的黄土粘土矿物为吸附剂，对水体中的氯吡硫磷进行吸附；吸附饱和后，超声辅助搅拌条件下采用纯净水进行解吸，考察黄土粘土矿物的循环利用潜力；该方法成本低廉，操作简便，实用性强，安全性好，易于推广，对于农药废水和农田地表径流中农药类污染物的去除具有较好的应用潜力。【专利说明】
本专利技术属于水体净化
，涉及吸附去除水体氯吡硫磷的方法，具体涉及一种。
技术介绍
氯吡硫磷(C9H11Cl3NO3PS)又称毒死蜱、乐斯本，是美国陶氏化学公司研发的一种广谱杀虫剂，对多种农田作物都有较好的防虫、杀虫效果。氯吡硫磷是世界上生产量和使用量最大的农药品种之一，在国内多个地区得到了广泛应用。目前，田间喷洒氯吡硫磷的利用率较低，绝大部分进入土壤体系，并随着地表径流和地下径流进入水体，成为水体主要农药污染物之一。水体中氯吡硫磷的存在将改变固有的物质循环和能量流动途径，同时对生态安全造成严重影响，并最终通过食物链的循环作用直接或间接危害人体健康。因此，寻找去除水体氯吡硫磷的有效方法引起学者们的广泛关注。目前，水体中氯吡硫磷的去除方法主要有电极电解法、生物降解法、Fenton氧化法、减压蒸馏与焚烧法、吸附法等。电极电解法处理工艺复杂，运行成本较高；生物降解法处理周期较长，生物活性差异常常导致处理效果不稳定；Fenton氧化法成本较高，难以大面积推广应用；减压蒸馏与焚烧法产生的高浓度馏出液和焚烧废气存在较高的二次污染风险。相比之下，吸附法成本较低，安全性好，操作简便，处理效果好，是一种更有优势的处理技术。吸附是多孔性固体吸附剂去除溶液中污染物的界面过程，常用的吸附剂主要有丹宁类、木质素类、壳聚糖类、合成物质类、微生物等。粘土矿物是其中重要的一大类吸附剂，其中的膨润土、海泡石、凹凸棒土、高岭土、蛭石、沸石等都是很好的吸附材料。但作为一种不可再生资源，这些粘土矿物本身就是一种高附加值的工业生产原料，而对天然土壤进行简单处理制得的粘土矿物更具有作为廉价吸附剂的天然优势。利用超声辅助提取旱田黄土粘土矿物并用于水体氯吡硫磷的吸附去除，目前还鲜见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，成本低廉，工艺简单，操作简便。黄土粘土矿物资源丰富，提高了本专利技术的适用性。粘土矿物提取过程使用的化学试剂较为环保，超声辅助效率较高，反应条件容易实现，不会造成二次污染。本专利技术所采用的技术方案是，，具体按照以下步骤实施:步骤1:将过Imm尼龙筛的黄土样品置于三角瓶中，在超声辅助和75~85°C水浴加热条件下，使用pH为4.8的醋酸钠-醋酸缓冲溶液去除旱田黄土中的黄土碳酸盐；步骤2:使用质量浓度为30%的H2O2去除旱田黄土有机质；步骤3:将步骤2得到的混合物用纯净水洗涤三次后过滤，105±5°C烘干12± lh，即得旱田黄土粘土矿物；步骤4:以制得的旱田黄土粘土矿物为吸附剂，对含氯吡硫磷的污染水体进行吸附净化；步骤5:吸附饱和以后，分离出旱田黄土粘土矿物，超声辅助搅拌条件下用纯净水进行解吸。本专利技术的特点还在于，其中的步骤I中旱田黄土与醋酸钠-醋酸缓冲溶液的质量-体积比为1: 10~40g/mL，超声功率为25~100W。其中的步骤2中旱田黄土与H2O2的质量体积比为1:10~25g/mL，超声功率为25~IOOff0其中的步骤4中吸附剂与污染水体的质量体积比为1:100~250g/mL，吸附时间为2min~12h，温度范围为5~35°C，吸附水体pH为3~9。其中的步骤5中旱田黄土粘土矿物与纯净水的质量体积比为1:100~250g/mL，超声功率为25~100W，温度范围为5~35°C。本专利技术的有益效果是，对水体中氯吡硫磷的最大饱和吸附量为1.36mg/g，操作简便，实用性强，安全性好，能够有效去除水体中氯吡硫磷。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。实施例一，包括以下步骤，第一步，使用pH为4.8的NaAC-HAC缓冲液去除黄土碳酸盐，旱田黄土与NaAC-HAC缓冲液的质量体积比为l:10g/mL，超声功率为100W，超声时间为60min ；第二步，使用30%的H2O2去除黄土有机质，旱田黄土与H2O2的质量体积比为1:1Og/mL，超声功率为100W，超声时间为60min ；第三步，将纯净水洗涤三次后的混合物过滤、烘干(105±5°C，12±lh)，即得旱田黄土粘土矿物；第四步，以制得的旱田黄土粘土矿物为吸附剂，对含氯吡硫磷的污染水体进行吸附净化，氯吡硫磷初始浓度为10mg/L，吸附剂与污染水体的质量体积比为l:100g/mL，吸附时间为12h，温度为25°C，吸附水体pH为7.25±0.25 ；`第五步，吸附饱和以后，分离出旱田黄土粘土矿物，超声辅助搅拌条件下用纯净水进行解吸，旱田黄土粘土矿物与纯净水的质量体积比为1:100g/mL，超声功率为100W，温度为 25。。。吸附后，测得氯吡硫磷的去除率为82.8%。在本实施例及以下对比例或实施例中，氯吡硫磷的去除率是指被吸附的氯吡硫磷浓度与初始浓度的比值。实施例二，包括以下步骤，第一步，使用pH为4.8的NaAC-HAC缓冲液去除黄土碳酸盐，旱田黄土与NaAC-HAC缓冲液的质量体积比为l:20g/mL，超声功率为75W，超声时间为60min ；第二步，使用30%的H2O2去除黄土有机质，旱田黄土与H2O2的质量体积比为1:15g/mL，超声功率为75W，超声时间为60min ；第三步，将纯净水洗涤三次后的混合物过滤、烘干(105±5°C，12± lh)，即得旱田黄土粘土矿物；第四步，以制得的旱田黄土粘土矿物为吸附剂，对含氯吡硫磷的污染水体进行吸附净化，氯吡硫磷初始浓度为10mg/L，吸附剂与污染水体的质量体积比为l:150g/mL，吸附时间为12h，温度为25°C，吸附水体pH为7.25±0.25 ；第五步，吸附饱和以后，分离出旱田黄土粘土矿物，超声辅助搅拌条件下用纯净水进行解吸，旱田黄土粘土矿物与纯净水的质量体积比为1:150g/mL，超声功率为75W，温度为 25。。。吸附后，测得氯吡硫磷的去除率为68.7%。实施例三，包括以下步骤，第一步，使用pH为4.8的NaAC-HAC缓冲液去除黄土碳酸盐，旱田黄土与NaAC-HAC缓冲液的质量体积比为l:30g/mL，超声功率为50W，超声时间为60min ；第二步，使用30%的H2O2去除黄土有机质，旱田黄土与H2O2的质量体积比为1:20g/mL，超声功率为50W，超声时间为60min ；第三步，将纯净水洗涤三次后的混合物过滤、烘干(105±5°C，12±lh)，即得旱田黄土粘土矿物；第四步，以制得的旱田黄土粘土矿物为吸附剂，对含氯吡硫磷的污染水体进行吸附净化，氯吡硫磷初始浓度为10mg/L，吸附剂与污染水体的质量体积比为l:200g/mL，吸附时间为12h，温度为25°C，吸附水体pH为7.25±0.25 ；第五步本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用旱田黄土粘土矿物吸附去除水体氯吡硫磷的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1：将过1mm尼龙筛的黄土样品置于三角瓶中，在超声辅助和75～85℃水浴加热条件下，使用pH为4.8的醋酸钠‑醋酸缓冲溶液去除旱田黄土中的黄土碳酸盐；步骤2：使用质量浓度为30%的H2O2去除旱田黄土有机质；步骤3：将步骤2得到的混合物用纯净水洗涤三次后过滤，105±5℃烘干12±1h，即得旱田黄土粘土矿物；步骤4：以制得的旱田黄土粘土矿物为吸附剂，对含氯吡硫磷的污染水体进行吸附净化；步骤5：吸附饱和以后，分离出旱田黄土粘土矿物，超声辅助搅拌条件下用纯净水进行解吸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范春辉，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61