[发明专利]一种琼脂/海带粉重金属吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境处理领域，具体涉及一种琼脂/海带粉重金属吸附剂及其制备方法。

背景技术

工业生产所排放的废水中常含有重金属离子，严重污染了环境，同时生物从其中摄取重金属通过食物链富集，进入人体，造成慢性中毒，对人体健康造成潜在的威胁。处理废水中重金属的方法主要有吸附法、电解法、离子交换法和沉淀法等。这些方法去除重金属效率高，但是具有成本大、能耗高、操作复杂、仪器设备昂贵等问题，限制了其应用。

吸附法作为一种常用的重金属处理方法，关键在于选择合适的吸附介质。其中生物吸附剂不仅具有一般吸附剂的特点，还具有成本低、来源广、去除效率高、选择性好、适应条件宽等优点。海带作为一种生物吸附剂，在重金属污染处理方面有着极高的应用价值，应用前景广阔。

发明内容

本发明的目的是提供一种琼脂/海带粉重金属吸附剂，重金属吸附能力强、吸附容量大、去除效率高，不产生二次污染。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种琼脂/海带粉重金属吸附剂，其是由下述重量份的原料制得：

海带粉40-50，琼脂粉3-5，玉米淀粉3-5，木质纤维素3-5，果胶2-4，聚乙二醇1-2，柠檬酸1-2，苯甲酸钠0.05-0.1，十二烷基硫酸钠0.05-0.1，水40-50。

一种琼脂/海带粉重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将玉米淀粉、柠檬酸和木质纤维素混合后研磨至200-300目，然后加入水80-90℃搅拌0.5-1h；

（2）先将海带粉加入步骤（1）中得到的混合液中，60-80℃、800-1000r/min搅拌8-12h，再加入苯甲酸钠和十二烷基硫酸钠同样条件下搅拌0.5-1h；

（3）将步骤（2）中得到的混合液与聚乙二醇、琼脂粉、果胶混合后90-95℃、400-600r/min搅拌2-4h，室温下冷却后先于-20℃--10℃条件下处理8-12h，再于20-30℃条件下静置3-5h；

（4）将步骤（3）中得到的混合基质冷冻干燥，粉碎至10-50目，分装后即得成品。

海带中含有活性成分和基团，对重金属离子的吸附能力强。通过海带与琼脂粉、玉米淀粉等基质进行配伍，通过配方与工艺的改进，形成混合凝胶，并通过冷冻干燥最终形成多孔、比表面积大的吸附介质，增强了对水中重金属的捕集、吸附能力，提高对重金属的吸附容量和吸附性能，选择性高。

本发明的优点是：

本发明通过对琼脂、玉米淀粉和海带粉等共同配伍作为吸附基质，利用海带的高吸附性能、琼脂的凝胶性质和玉米淀粉的粘结性能，通过配方和工艺的改进，得到具有多孔结构，比表面积大的吸附介质，使得到的重金属吸附剂具有吸附能力强、吸附容量大、去除效率高的优点，同时具有易于回收、稳定性强、绿色环保，不产生二次污染，实用价值高。

具体实施方式

本发明非限定实施例如下：

一种琼脂/海带粉重金属吸附剂，由下列重量(kg)的组分原料制备而成：

海带粉45，琼脂粉4，玉米淀粉4，木质纤维素4，果胶3，聚乙二醇1.5，柠檬酸1.5，苯甲酸钠0.08，十二烷基硫酸钠0.08，水45。

琼脂/海带粉重金属吸附剂的制备方法包括以下步骤：

（1）将玉米淀粉、柠檬酸和木质纤维素混合后研磨至300目，然后加入水90℃搅拌0.5h；

（2）先将海带粉加入步骤（1）中得到的混合液中，80℃、1000r/min搅拌8h，再加入苯甲酸钠和十二烷基硫酸钠同样条件下搅拌0.5h；

（3）将步骤（2）中得到的混合液与聚乙二醇、琼脂粉、果胶混合后95℃、600r/min搅拌2h，室温下冷却后先于-20℃℃条件下处理8h，再于30℃条件下静置3h；

（4）将步骤（3）中得到的混合基质冷冻干燥，粉碎至10目，分装后即得成品。

分别将0.5g上述制得的重金属吸附剂加入200mL重金属离子浓度为100mg/L的溶液中，在pH=7、温度为25℃的条件下，于吸附时间10min时测定其对不同重金属离子的吸附率，测定结果其对Cu²⁺的吸附率为99.1%，对Pb²⁺的吸附率为91.5%。