[发明专利]一种树脂基磷酸铜纳米花涂层深度去除水中重金属的方法

摘要

一种树脂基磷酸铜纳米花涂层深度去除水中重金属的方法，主要是通过在离子交换树脂表面形成一层聚多巴胺(PDA)粘性涂层，从而使牛血清蛋白(BSA)能够稳定地在树脂表面引导形成磷酸铜纳米花涂层，从而得到树脂基磷酸铜纳米花，将上述树脂基磷酸铜纳米花置于玻璃吸附柱中，将受污染水温度控制在5～55℃，pH控制在3～7范围内，以10～50BV/h流速顺流通过装填有吸附材料的固定床柱吸附装置，出水可达到安全控制标准；当水中存在高浓度的钙离子、镁离子、钠离子、钾离子时，该材料仍然具有较好的吸附除重金属效果。本发明能够实现对目标重金属的螯合去除，进一步促进对重金属离子的深度净化，环保效益明显。

主权项

1.一种树脂基磷酸铜纳米花涂层深度去除水中重金属的方法，其特征在于：（1）树脂基磷酸铜纳米花涂层的制备方法，其步骤如下：按每立升Tris‑HCl缓存溶液加入10‑50g阳离子交换树脂的比例, 将阳离子交换树脂置于摩尔浓度为0.1mol/L‑2mol/L的Tris‑HCl缓存溶液中，再按每立升混合溶液加入120‑500g多巴胺盐酸盐的比例，向混合溶液中加入多巴胺盐酸盐，使多巴胺盐酸盐的质量分数维持在12‑50%，温度控制在20‑60℃，避光搅拌24‑36h，使树脂小球表面形成均匀的聚多巴胺涂层，记作PS‑PDA； 所述阳离子交换树脂为 D001、D113或001x7；按每立升CuSO₄溶液加入10‑50g上述 PS‑PDA的比例，将PS‑PDA置于摩尔浓度为0.1‑5mol/L的CuSO₄溶液中, 常温反应6‑24小时，使Cu²⁺逐步扩散和富集到PS‑PDA表面，获得中间产物PS‑PDA‑Cu²⁺；再按每立升磷酸盐缓冲液加入10‑50g上述PS‑PDA‑Cu²⁺的比例，将上述PS‑PDA‑Cu²⁺材料过滤后加入到含有牛血清蛋白的磷酸盐缓冲液中，所述牛血清蛋白的浓度为0.05‑0.5mg/mL, 所述磷酸盐缓冲液的浓度为0.01‑0.2mol/L, 常温振荡反应6‑12h，使牛血清蛋白引导磷酸铜纳米花原位生长在PS‑PDA材料表面，用清水冲洗至中性，50‑80℃ 烘干, 得到树脂基磷酸铜纳米花涂层，PS‑PDA‑BSA/Cu₃(PO₄)₂，担载量2.2%‑31.2%。（2）树脂基磷酸铜纳米花涂层去除水中重金属离子的方法：将上述树脂基磷酸铜纳米花涂层置于玻璃吸附柱中，将受污染水温度控制在5~55℃，pH控制在3~7范围内，以10~50BV/h 流速顺流通过装填有吸附材料的固定床柱吸附装置，出水可达到安全控制标准。