[发明专利]一种黑滑石/Fe3

说明书

本发明提供一种黑滑石/Fe₃O₄/壳聚糖复合吸附剂，所述黑滑石/Fe₃O₄/壳聚糖复合吸附剂按如下方法制备：首先在惰性气体保护的条件下，通过化学沉淀法制备得到黑滑石/Fe₃O₄复合材料，将其作为内核，再通过化学交联在其表面包覆壳聚糖层，得到易于分离的具有核壳结构的复合吸附剂。所述吸附剂为核壳结构，磁性Fe₃O₄纳米粒子可镶嵌在黑滑石的层状结构中，可以增强Fe₃O₄的稳定性，壳聚糖的包覆防止了Fe₃O₄纳米粒子的流失，进一步提高了吸附剂的稳定性。

技术领域

本发明属于水质净化材料制备领域，具体涉及一种核壳结构的黑滑石/Fe₃O₄/壳聚糖复合物及其制备方法与应用。

背景技术

随着我国工业化进程的不断发展，产生的环境负面效应不容忽视，由于人们的生产和生活活动，大量具有生物毒性的重金属废水被排放到环境中，对大气、水体、土壤和生物圈造成了严重的破坏。传统的化学沉淀法由于简单，易操作，在重金属废水处理中应用最为广泛，但是沉淀法对初始浓度较低的重金属废水的去处效率偏低，并且容易产生大量的污泥。从环保和资源回收的角度，使用吸附剂处理重金属废水具有更为重要的意义。

黑滑石是一种层状粘土矿物，主要成分为M_g3(SiO₁₀)(OH)₂，与滑石具有类似的结构，由两个硅氧四面体片和一个镁氧八面体构成，由于在层状结构中含有类石墨烯的有机质，而呈现出黑色或者黑灰色。目前，黑滑石主要应用于陶瓷行业，但是对白度要求较高，需要在高温条件下煅烧去除有机质，此外，对原料的粒度也有很高的要求。黑滑石作为一种层状硅酸盐矿物，具有优良的化学稳定性，同时滑石表面含有活性官能团，如Mg-O、Si-O、OH^-、Si-OH等，滑石矿经破碎后，表面官能团裸露，矿物表面成分和结构失衡，出现表面活性位点，从而具有一定的吸附性。我国黑滑石储量丰富，但是利用率低，产业结构单一，作为一种天然矿物材料，开发黑滑石吸附剂具有重要的环保和经济效益，对于促进黑滑石产业的发展，提高黑滑石产品附加值具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术无法高效去除低浓度重金属离子的问题，本发明旨在提供一种黑滑石/Fe₃O₄/壳聚糖复合物及其制备方法与其在吸附重金属离子Pb²⁺中的应用。本发明提供的复合吸附剂制备过程操作简单，工艺流程短，降低了吸附剂的生产成本，改善吸附剂的吸附性能，提高黑滑石矿物的附加值。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种黑滑石/Fe₃O₄/壳聚糖复合物，所述黑滑石/Fe₃O₄/壳聚糖复合物按如下方法制备：首先在惰性气体保护的条件下，通过化学沉淀法制备得到黑滑石/Fe₃O₄复合材料，将其作为内核，再通过化学交联在其表面包覆壳聚糖层，得到易于分离的具有核壳结构的复合吸附剂。具体为：