[发明专利]一种去除水溶液中二价铜离子的方法

摘要

本发明涉及一种高效去除水溶液中二价铜离子的方法，步骤包括：（1）将壳聚糖和环氧氯丙烷进行接枝共聚合成交联壳聚糖螯合树脂；（2）将交联壳聚糖与聚羟基铝交联膨润土进行插层处理；（3）利用插层交联壳聚糖的改性膨润土吸附水溶液中的二价铜离子（4）测试二价铜离子的去除率。该方法所得的改性膨润土稳定性好，壳聚糖插层量高，吸附处理水溶液中的铜离子具有高效，快速，应用pH范围广，成本低等特点，可广泛用于含铜工业废水的处理。

主权项

1.一种去除水溶液中铜离子的方法，其特征在于是一种综合利用壳聚糖和膨润土插层量高有效去除水溶液中金属离子，在复合改性之前将壳聚糖与膨润土分别进行交联化处理，制得稳定性好的改性膨润土复合材料，去除水溶液中的铜离子的方法，具体步骤如下：（1）配制0.4mol/L的 AlCl₃溶液，于55~65℃的温度下，将 0.4mol/L 氢氧化钠溶液以1mL/min的速度滴加到 AlCl₃溶液中，直至n(OH^-) : n(Al³⁺) = 2.4，然后于55~65℃陈化47~49h，制得聚羟基铝柱撑剂；取1g钠化膨润土，按Al/土为10mmol/g的比例将聚羟基铝柱撑剂加到膨润土中，55~65℃的温度下搅拌3.5~4.5h，冷却至室温，减压抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，再抽滤，所得滤饼在40~70℃下干燥，研磨，即得聚羟基铝交联膨润土，备用；（2）将壳聚糖溶于质量分数为4~6%的乙酸溶液中，比例为1g壳聚糖溶解到30 ~ 35ml质量分数为4~6%的乙酸溶液中；将制得的混合液置于装有搅拌器及温度计的三口烧瓶中，加入液体石蜡，比例为1g壳聚糖加入30~35ml液体石蜡，启动搅拌器常温下搅拌8~30min后升温到45~55℃，滴加3~4滴的斯盘80，乳化8~15min然后升温到55~65℃，滴加甲醛溶液反应0.5~2h，滴加甲醛溶液的量与壳聚糖结构单元的物质的量比为4:1，调体系pH值为9~11；向此体系中加入环氧氯丙烷，滴加环氧氯丙烷的量与壳聚糖结构单元的物质的量比为3:1，之后升温到65~75℃，以恒压滴液漏斗缓慢滴加质量分数为4~6%的氢氧化钠水溶液，使体系pH值始终保持在9~11，反应1.5~3h，过滤，水洗；将此体系置于索氏提取器中用石油醚抽提除去残留有机物，最后在65~75℃将树脂用1mo1/L盐酸溶液处理8~12h，水洗，碳酸钠洗，水洗至中性，真空干燥至恒重，制得环氧氯丙烷交联壳聚糖螯合树脂，备用；（3） 将（1）得到的聚羟基铝交联膨润土加水配制成50%的悬浮液，搅拌均匀，使得聚羟基铝交联膨润土充分分散，按照交联壳聚糖与聚羟基铝交联膨润土为1:4~1:20的比例，将（2）得到的交联壳聚糖树脂加入到以上聚羟基铝交联膨润土浆液中，在50~70℃恒温下搅拌3~5h，冷却至室温，减压抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，再抽滤，所得滤饼在40~70℃下干燥，研磨，即得到能吸附去除水中二价铜离子的交联壳聚糖/聚羟基铝交联膨润土；（4）将（3）得到的交联壳聚糖/聚羟基铝交联膨润土按照5~50g/L的比例，加入到浓度为20~400mg/L的硝酸铜溶液中，调体系pH为4.5~7，25℃振荡吸附0.3~6h，离心，取上清液，待测；（5）取（4）得到的待测液1ml稀释，于100ml容量瓶中定容，取稀释液50ml，向其中加入100mg/L的标准铜试剂溶液5ml，用分析纯氨水调pH为9，于紫外分光光度计测定450nm的吸光度，带入标准曲线方程，计算铜离子平衡浓度，根据铜离子的初始浓度和平衡浓度计算去除率：R=(C₀-C_e)/C₀*100%R为去除率（%），C₀为初始铜离子浓度mg/L，C_e为铜离子的吸附平衡浓度mg/L。