一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種吸附劑領域，具體涉及一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]重金屬不能被微生物降解，易被生物體攝取后在較高級的生物體內成千百倍地富集起來產生累積性中毒，同時，由于重金屬污染具有隱蔽性、長期性和累積性的特點，其治理難度很大，是最難治理的污染物之一。盡管目前已研發了諸如傳統化學沉淀法、螯合絮凝法、鐵氧體法、離子交換法、蒸發濃縮法、吸附法、膜分離法和電化學方法等多種處理方法，與其它處理方法相比，吸附法由于具有適用范圍廣、處理工藝簡單、原材料來源廣、成本較低、處理效果較好，因此具有更好的實用性和更廣闊的應用前景。
[0003]沸石是一種多孔性骨架型硅鋁酸鹽分子篩，可作為離子交換劑、吸附分離劑、催化劑等。沸石骨架中微孔孔徑由于孔穴的結晶性質使其分布非常均一，內部的孔穴對大小不同的分子可進行選擇性吸附。沸石是一種強極性吸附劑，極易水分子等極性分子，由于自身硅鋁比和孔徑大小不同，對不同極性分子具有選擇性，孔道內有可被交換的金屬陽離子，對某些特定分子有特殊的吸附作用。在廢氣處理方面，沸石可以吸附廢氣中的二氧化硫和氮氧化物，但是其吸附量低，利用改性方法可以改變沸石的電性、孔徑等，可以用來對不同分子特性和直徑的氣體進行吸附。殼聚糖是甲殼素脫除部分乙酰基的產物，殼聚糖具有生無可降解、毒性低的優點，它與氨基極易形成四級胺正離子，有弱堿性陰離子交換作用，不但對印染的廢水能脫色，還對過渡金屬離子有良好的螯合作用。殼聚糖是線型結構的高分子物質，在酸性溶液中會溶解，穩定性差，難以形成顆粒結構，用于傳質分離過程時，平衡時間長，傳質速率慢，在固定床層中作為吸附劑應用受到了一定的限制。本發明采用浸漬法將殼聚糖和改性沸石混合，制備的吸附劑表面凹凸不平，增強了吸附力度，而且微孔數量明顯增加，孔融明顯增大，比表面積提高，因此具有較強的吸附能力。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法。
[0005]為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施:
一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法，由下列重量份的原料制成:沸石30-50、鋁溶膠3-4、聚乙烯吡咯烷酮0.4-1、脫乙酰殼聚糖15-20、陽離子聚丙烯酰胺
0.1-0.3、氧化石墨烯8-10、鈦白粉6-8、鑄石粉2-4、去離子水適量；
本發明所述一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法，由以下具體步驟制成:
(1)將沸石用0.lmol/1鹽酸溶液浸泡24h，過濾除去雜質，用去離子水將沸石洗滌至中性，干燥粉碎后和聚乙烯吡咯烷酮混合加熱至300-500° C，得到多孔沸石，再將多孔沸石、陽離子聚丙烯酰胺和蒸餾水加到超聲振蕩器中超聲20-40min，烘干后得到改性沸石備用；
(2)將氧化石墨烯加到2-3倍量的無水乙醇中，再加入鈦白粉、鑄石粉超聲分散20-40min，烘干后在500-600° C下煅燒1_2小時，粉碎后和改性沸石、鋁溶膠、去離子水混合攪拌均勻，加熱至80-100° C，持續攪拌至變成糊狀，停止加熱，將混合物置入烘箱中于105° C下烘干備用；
(3)將脫乙酰殼聚糖用3-5倍量3%的醋酸溶液溶解，再將步驟(2)的混合物加到殼聚糖溶液中調成糊狀，攪拌均勻后加到烘箱中于100° C下加熱干燥，再研細過200目篩即得。
[0006]本發明的優點是:本發明采用沸石在高溫下煅燒形成多孔結構，利用陽離子聚丙烯酰胺改性多孔沸石，在沸石表面形成帶負電的膠體，增強了沸石本身的吸附性，并且加強了與殼聚糖的相容性，提高了復合吸附劑的微孔數量，增大孔容積使吸附劑具有較強的吸附能力，本發明的吸附劑對重金屬的吸附效果優異，減少了對人體、土壤等的污染，保護了環境，且制備過程簡單可控，值得推廣。
【具體實施方式】
[0007]下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。
[0008]一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:沸石45、鋁溶膠3、聚乙烯吡咯烷酮0.7、脫乙酰殼聚糖19、陽離子聚丙烯酰胺0.2、氧化石墨烯8、鈦白粉7、鑄石粉3、去離子水適量；
本發明所述一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法，由以下具體步驟制成:
(1)將沸石用0.lmol/1鹽酸溶液浸泡24h，過濾除去雜質，用去離子水將沸石洗滌至中性，干燥粉碎后和聚乙烯吡咯烷酮混合加熱至450° C，得到多孔沸石，再將多孔沸石、陽離子聚丙烯酰胺和蒸餾水加到超聲振蕩器中超聲30min，烘干后得到改性沸石備用；
(2)將氧化石墨烯加到3倍量的無水乙醇中，再加入鈦白粉、鑄石粉超聲分散30min，烘干后在600° C下煅燒I小時，粉碎后和改性沸石、鋁溶膠、去離子水混合攪拌均勻，加熱至90° C，持續攪拌至變成糊狀，停止加熱，將混合物置入烘箱中于105° C下烘干備用；
(3)將脫乙酰殼聚糖用4倍量3%的醋酸溶液溶解，再將步驟(2)的混合物加到殼聚糖溶液中調成糊狀，攪拌均勻后加到烘箱中于100° C下加熱干燥，再研細過200目篩即得。
[0009]經測定，按本發明制備的吸附劑吸附容量為6.38mmol/g，對重金屬的清除率達到63.4%。
【主權項】
1.一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成:沸石30-50、鋁溶膠3-4、聚乙烯吡咯烷酮0.4-1、脫乙酰殼聚糖15-20、陽離子聚丙稀酰胺0.1-0.3、氧化石墨稀8_10、欽白粉6_8、鑄石粉2_4、去尚子水適量。2.根據權利要求1所述一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將沸石用0.lmol/1鹽酸溶液浸泡24h，過濾除去雜質，用去離子水將沸石洗滌至中性，干燥粉碎后和聚乙烯吡咯烷酮混合加熱至300-500° C，得到多孔沸石，再將多孔沸石、陽離子聚丙烯酰胺和蒸餾水加到超聲振蕩器中超聲20-40min，烘干后得到改性沸石備用； (2)將氧化石墨烯加到2-3倍量的無水乙醇中，再加入鈦白粉、鑄石粉超聲分散20-40min，烘干后在500-600° C下煅燒1_2小時，粉碎后和改性沸石、鋁溶膠、去離子水混合攪拌均勻，加熱至80-100° C，持續攪拌至變成糊狀，停止加熱，將混合物置入烘箱中于105° C下烘干備用； (3)將脫乙酰殼聚糖用3-5倍量3%的醋酸溶液溶解，再將步驟(2)的混合物加到殼聚糖溶液中調成糊狀，攪拌均勻后加到烘箱中于100° C下加熱干燥，再研細過200目篩即得。
【專利摘要】本發明公開了一種對重金屬有吸附作用的吸附劑及其制備方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成：沸石30-50、鋁溶膠3-4、聚乙烯吡咯烷酮0.4-1、脫乙酰殼聚糖15-20、陽離子聚丙烯酰胺0.1-0.3、氧化石墨烯8-10、鈦白粉6-8、鑄石粉2-4、去離子水適量；本發明的吸附劑對重金屬的吸附效果優異，減少了對人體、土壤等的污染，保護了環境，且制備過程簡單可控，值得推廣。
【IPC分類】B01J20/30, B01J20/26, B01J20/28
【公開號】CN104888725
【申請號】CN201510238450
【發明人】黃平
【申請人】安徽鑫昆凈化設備有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月12日