[发明专利]一种重金属污水复合吸附剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环保领域，具体涉及一种重金属污水复合吸附剂及其制备方 法。

背景技术

气凝胶是一种分散介质为气体的凝胶材料，固体相和孔隙结构均为纳米 量级。由于其结构上的独特性，气凝胶表现出很多独特的性质:气凝胶是目前世 界上密度最小的固体材料，密度可低至0.002g·cm^-3；气凝胶是目前世界上热导 率最小的固体材料，室温真空热导率可达到0.001W·m^-1·K^-1；氧化硅气凝胶的 折射率在一定范围内连续可调；气凝胶的独特结构和性质使得其在很多领域表 现出很好的应用价值。

在我国经济和工业技术的快速发展过程中，带来的环境问题越来越受到 重视，污水处理材料已经成为污水处理技术中的重要组成部分，同样受到各个 领域的关注；而目前用于污水处理的气凝胶材料的种类缺乏，大大限制了污水 处理材料的选择，因此，开发一种适用于污水处理的具有对废水中重金属离子 吸附效率好，吸附量大，力学性能优异的气凝胶材料，对丰富污水处理材料， 促进污水处理的发展具有重要意义。

发明内容

本发明目的：提供一种重金属污水复合吸附剂，其对废水中重金属离子 吸附效率好，吸附量大，而且结构稳固，生产成本低廉，应用范围广阔，为污 水处理提供更多的选择。

本发明采用的技术方案：为了解决上述问题，提供了一种重金属污水复 合吸附剂，由以下原料以重量份为单位组成：沸石20-30；间苯二酚20-24； 三苯基膦0.5-0.9；糠醛8-12；腐殖酸1.0-2.0；三乙烯二胺0.8-1.2；甲基纤 维素3.0-5.0；十二烷基磺酸钠2.0-4.0；石墨烯纳米层/MnO2复合物3.0～ 6.0；壳聚糖-石墨烯复合材料5.0～10.0。

优选的，用于污水处理的复合吸附剂，由以下原料以重量份为单位组成： 沸石25；间苯二酚22；三苯基膦0.7；糠醛10；腐殖酸1.5；三乙烯二胺1.0； 甲基纤维素4.0；十二烷基磺酸钠3.0；石墨烯纳米层/MnO2复合物5.0；壳 聚糖-石墨烯复合材料8.0。

上述的一种重金属污水复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将沸石经由回转窑煅烧1-2h，煅烧温度为700℃，回转窑转速 为5-10rpm；煅烧后自然冷却至室温备用；

步骤2：将步骤1中得到的煅烧后的沸石进行碾磨粉碎，粉碎过筛至200 目；

步骤3：将间苯二酚、三苯基膦、糠醛、腐殖酸和三乙烯二胺加入到去 离子水中，在加热温度为70℃下进行搅拌混合，搅拌转速900rpm，搅拌时 间10min；

步骤4：将步骤2得到的沸石粉末和甲基纤维素加入步骤3得到的混合 溶液中，一边加入一边搅拌，其中加热温度控制在60℃-70℃之间，搅拌转速 1000rpm，搅拌时间15min；

步骤5：将十二烷基磺酸钠加入步骤4得到的混合液中，在温度65℃-70 ℃之间进行超声搅拌，搅拌时间30min；

步骤6：将步骤5得到的均匀混合液在-10℃温度下、紫外光的照射下进 行冷冻凝胶；将得到的冷冻凝胶在30℃下融化，溶化后再次在-10℃温度下、 紫外光的照射下进行冷冻凝胶；

步骤7：将步骤6得到的凝胶在温度25℃下，用二甲基甲醇进行溶剂交 换，交换后的凝胶在氮气环境下进行干燥，干燥温度为40℃，得到凝胶料块；

步骤8：将石墨烯纳米层/MnO2复合物和壳聚糖-石墨烯复合材料加入 其质量10倍的去离子水中，超声波震动10～20分钟后将石墨烯纳米层/ MnO2复合物和壳聚糖-石墨烯复合材料从去离子水中捞出并烘干，得到混合 物A；

步骤9：将步骤7得到的凝胶料块和步骤8得到的混合物A进行粉碎， 密封包装既得重金属污水复合吸附剂。

优选的一种重金属污水复合吸附剂，还包括交联累托石3.0～7.0重量 份。

上述步骤8具体为将交联累托石、石墨烯纳米层/MnO2复合物和壳聚 糖-石墨烯复合材料加入其质量10倍的去离子水中，超声波震动10～20分钟 后将交联累托石、石墨烯纳米层/MnO2复合物和壳聚糖-石墨烯复合材料从 去离子水中捞出并烘干，得到混合物A。

优选的一种重金属污水复合吸附剂，其特征是：还包括括膨润土3.0～ 7.0重量份。