[发明专利]一种藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法，包括步骤如下：

(1)将收集得到的藻类植物用蒸馏水清洗后采用离心处理，离心速度为2000～8000rpm，离心时间为5～30min，然后采用冷冻干燥进行烘干，所述的冷冻干燥具体为将藻类于-50～-90℃下冷冻0.5～3小时，然后逐步升温至15～45℃，保持15～45℃干燥5～40小时，整个干燥时间为36～62小时，研磨成粉末状，过4～70目，取筛下藻类粉末备用；

(2)将步骤(1)所得的藻类粉末按质量体积比1:20～150的比例与Fe²⁺/Fe³⁺混合液混合，单位g/mL，在50～100℃下搅拌0.5～2小时，得中间反应物，所述Fe²⁺/Fe³⁺混合液的总铁浓度为0.1～2.0mol/L，Fe²⁺：Fe³⁺的摩尔比＝1:0.5～5；

(3)向步骤(2)的中间反应物中加入质量浓度20～25wt％的氨水溶液搅拌混合，中间反应物与氨水溶液的质量体积比为1:5～25，单位g/mL，在50～90℃下搅拌1～8小时，反应过程在厌氧环境下进行，反应结束后冷却至室温，利用磁铁将产物析出，之后用去离子水洗涤、抽滤、真空干燥，过筛分级去除铁氧化物等杂质，得藻类质磁性阳离子型交换树脂。

2.根据权利要求1所述的藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述藻类植物包括藻类植物中金藻门、黄藻门、甲藻门、褐藻门、红藻门、绿藻门、轮藻门、蓝藻门植物或其混合物。

3.根据权利要求1所述的藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述离心处理的离心速度为5000～7000rpm，离心时间为15～25min。

4.根据权利要求1所述的藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的冷冻干燥，先将藻类于-60～-80℃下冷冻1～2h，然后逐步升温至25～35℃，所述的升温速率为：1～5℃/min，保持25～35℃干燥5～40小时，整个冷冻干燥时间为48～58小时。

5.根据权利要求1所述的藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，Fe²⁺/Fe³⁺混合液的总铁浓度为0.5～1.0mol/L，Fe²⁺：Fe³⁺的摩尔比＝1:1～3，藻类粉末的加入量与Fe²⁺/Fe³⁺混合液的质量体积比1:90～120，所述搅拌反应温度80～100℃。

6.根据权利要求1所述的藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，中间反应物与质量浓度25wt％氨水质量体积比为1:10～20，温度为80～100℃，反应时间为5～7小时。

7.根据权利要求1所述的藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的过筛分级过20～30目筛。

8.根据权利要求1所述的藻类质磁性阳离子型交换树脂的应用，用于去除废水中的重金属离子，可应用于含铅、镉、铬、汞和铜的重金属废水处理。

9.根据权利要求8所述的藻类质磁性阳离子型交换树脂的应用，其特征在于，所述藻类质磁性阳离子型交换树脂用于废水中铅、镉、铬、汞和铜的重金属的去除，方法如下：在20～25℃振荡条件下，投入藻类质磁性阳离子型交换树脂，投加量为每升废水中藻类质磁性阳离子型交换树脂的添加量为0.5～1g，搅拌反应1～10h，振荡速率为120～180r/min。