专利名称：一种去除天然水体中银离子的复合吸附材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种去除天然水体中银离子的复合吸附材料及其制备方法，具体涉及利用海带负载在大孔硅胶上制得的新型复合吸附材料处理天然水体中银离子的方法，属于环境保护中污水净化处理领域。
背景技术：
纯银是一种美丽的银白色的金属，它具有很好的延展性，其导电性和传热性在所有的金属中都是最高的。银离子随价位不同氧化活性不同，+2，+3银离子具有很高的氧化性，Ag+属于软酸，在溶液中很难水解(相当于碱金属离子)，因此诸如硝酸银等溶液是中性的，但是高浓度的强碱可以使Ag+以沉淀的形式析出(沉淀是氧化银，为棕色)而注入碳酸钠等纯碱与之作用只生成白色沉淀。银电镀、照相业及实验窀化学分析等诸多行业产生大量的含银废水，直接将其排放到自然界既污染环境又浪费资源。传统回收含银废水的方法 普遍存在着耗能大、有二次污染、对痕量银作用不大等缺点。银是人体组织内的微量元素之一，微量的银对人体是无害的，WHO规定银对人体的安全值为O. 05ppm。目前应对银离子的方法主要是通过沉淀法或者置换反应及一些吸附材料去除银离子。沉淀法主要是向含银离子水中加入含氯离子或者氢氧根离子的容易，通过与银离子结合生成沉淀以达到去除银离子的目的；置换反应是通过向溶液中加入比银活泼的金属，置换出银离子，但是缺可能引起其他离子污染。近年来，人们进一步研究改进传统方法处理银离子的同时，逐渐转向生物法，生物法具有高效、节能、环境友好等优点，成为从天然水体中脱除银离于并回收金属银，并将逐渐替代常处理方法。生物吸附技术以其具有吸附容量大、选择性强、效率高、消耗少，能有效处理含低浓度银离子水体等诸多优点吸引了众多研究人员的目光。本发明为获得一种价格低廉、吸附能力强的非活体生物吸附剂，提供了一种利用海带粉负载在大孔硅胶上制得的新型复合吸附材料，实现了保护了环境，拓宽了废水生物处理过程吸附剂的选择范围，实现了废弃物的资源化，具有良好的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种利用海带粉负载在大孔硅胶上制得的新型复合吸附材料去除水中银离子的方法。本发明具有吸附效率高，操作简单方便，成本低，处理后水质达到安全标准，处理过程无二次污染等特点，充分利用了生产废弃物，实现了以废治废的效果。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
(1)取海带，在温度为70°c 80°C烘干，研磨成粉末，取大孔硅胶，研磨成粉末，备用；
(2)取2g海带粉，加入150mL丙酮，加热回流5 6h，用蒸馏水洗涤3 5次，以去除掉屏蔽生物吸附剂细胞表面脂类物质，离心收集，在温度为70°C 80°C烘干，研磨备用；
(3)向IOOmL,甲醇中加入2g海带粉和O.5mL质量浓度为65% 70%的浓硝酸，在25°C 35°C振荡5 6h，用蒸馏水洗涤3 5次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的羧基，离心，在温度为70°C 80°C烘干，研磨备用；
(4)在80mL甲酸中加入Ig海带粉和20mL甲醛，在温度为25°C 35°C振荡5 6h，用蒸馏水洗涤3 5次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的氨基，离心，在温度为70°C 80°C烘干，研磨备用；
(5)取处理后的海带粉和大孔硅胶粉末，按I: 2的质量比放入烧杯中，用十二烷基硫酸钠浸泡7 8h，过滤，用蒸馏水洗涤3 5次，烘干，即得新型复合吸附材料。本发明的吸附原理为海带表面富含羧基、氨基和脂类基团，在去除掉表面的化学屏蔽后，对银离子具有吸附性，离子化羧基可以和银离子发生络合作用，增加了吸附材料的吸附性；大孔硅胶本身具有吸附性，且内含大量空隙，可以提高吸附材料的吸附量。
其具体方法为以5g/L的投放量将新型复合吸附材料加入到含O 50mg/L银离子的天然水体中，吸附30min 40min,过滤,滤除吸附剂，吸附后水中的银离子含量低于O. 05ppmo使用本发明的有益效果
(1)本发明所选原料均属常见材料，制作简单，价格低廉，可以大量制造；
(2)本发明吸附材料在使用过后可以通过简单的化学处理，可以回收金属银；
(3)本发明处理污水吸附效果好、效率高，处理过程无二次污染。
具体实施例方式本发明采用的技术方案如下
(1)取海带，在温度为70°c 80°C烘干，研磨成粉末，取大孔硅胶，研磨成粉末，备用；
(2)取2g海带粉，加入150mL丙酮，加热回流5 6h，用蒸馏水洗涤3 5次，以去除掉屏蔽生物吸附剂细胞表面脂类物质，离心收集，在温度为70°C 80°C烘干，研磨备用；
(3)向IOOmL甲醇中加入2g海带粉和O.5mL质量浓度为65% 70%的浓硝酸，在25°C 35°C振荡5 6h，用蒸馏水洗涤3 5次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的羧基，离心，在温度为70°C 80°C烘干，研磨备用；
(4)在80mL甲酸中加入Ig海带粉和20mL甲醛，在温度为25°C 35°C振荡5 6h，用蒸馏水洗涤3 5次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的氨基，离心，在温度为70°C 80°C烘干，研磨备用；
(5)取处理后的海带粉和大孔硅胶粉末，按I: 2的质量比放入烧杯中，用十二烷基硫酸钠浸泡7 8h，过滤，用蒸馏水洗涤3 5次，烘干，即得新型复合吸附材料。以下用3个实施例再详细说明本发明
实例I
取海带，在温度为70°C烘干，研磨成粉末，取大孔硅胶，研磨成粉末，备用；取2g海带粉，加入150mL丙酮，加热回流5h，用蒸馏水洗涤3次，以去除掉屏蔽生物吸附剂细胞表面脂类物质，离心收集，在温度为70°C烘干，研磨备用；向IOOmL甲醇中加入2g海带粉和O. 5mL质量浓度为65%的浓硝酸，在25°C振荡5h，用蒸馏水洗涤3次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的羧基，离心，在温度为70°C烘干，研磨备用在80mL甲酸中加入Ig海带粉和20mL甲醛，在温度为25°C振荡5h，用蒸馏水洗涤3次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的氨基，离心，在温度为70°C烘干，研磨备用；取处理后的海带粉和大孔硅胶粉末，按I : 2的质量比放入烧杯中，用十二烷基硫酸钠浸泡7h，过滤，用蒸馏水洗涤3次，烘干，即得新型复合吸附材料。将2. 5g该吸附材料放入体积为500mL浓度为10mg/L含有银离子污水中，吸附30min,过滤,滤除吸附剂,吸附后水中的银离子含量低于O. 05ppm。实例2
取海带，在温度为80°C烘干，研磨成粉末，取大孔硅胶，研磨成粉末，备用；取2g海带粉，加入150mL丙酮，加热回流5h，用蒸馏水洗涤3次，以去除掉屏蔽生物吸附剂细胞表面脂类物质，离心收集，在温度为80°C烘干，研磨备用；向IOOmL甲醇中加入2g海带粉和O. 5mL质量浓度为70%的浓硝酸，在30°C振荡5，用蒸馏水洗涤3次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的羧基，离心，在温度为780°C烘干，研磨备用在80mL甲酸中加入Ig海带粉和20mL甲醛，在温度为30°C振扬5，用蒸馏水洗涤3次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的氨基，离 心，在温度为80°C烘干，研磨备用；取处理后的海带粉和大孔硅胶粉末，按I : 2的质量比放入烧杯中，用十二烷基硫酸钠浸泡8h，过滤，用蒸馏水洗涤3次，烘干，即得新型复合吸附材料。将2. 5g该吸附材料放入体积为500mL浓度为30mg/L含银离子污水中，吸附30min,过滤,滤除吸附剂,吸附后水中的银离子含量低于O. 05ppm。实例3
取海带，在温度为80°C烘干，研磨成粉末，取大孔硅胶，研磨成粉末，备用；取2g海带粉，加入150mL丙酮，加热回流6h，用蒸馏水洗涤3次，以去除掉屏蔽生物吸附剂细胞表面脂类物质，离心收集，在温度为80°C烘干，研磨备用；向IOOmL甲醇中加入2g海带粉和O. 5mL质量浓度为70%的浓硝酸，在35°C振荡6h，用蒸馏水洗涤3次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的羧基，离心，在温度为80°C烘干，研磨备用^SOmL甲酸中加入Ig海带粉和20mL甲醛，在温度为35°C振荡5 6h，用蒸馏水洗涤3次，以上除屏蔽生物吸附剂细胞表面的氨基，离心，在温度为80°C烘干，研磨备用；取处理后的海带粉和大孔硅胶粉末，按I : 2的质量比放入烧杯中，用十二烷基硫酸钠浸泡8h，过滤，用蒸馏水洗涤3次，烘干，即得新型复合吸附材料。将2. 5g该吸附材料放入体积为500mL浓度为50mg/L含有银离子中，吸附30min ,过滤,滤除吸附剂,吸附后水中的银离子含量低于O. 05ppm。
权利要求
1.一种去除天然水体中银离子的复合吸附材料，其特征在于该吸附材料由海带负载在大孔硅胶上制得。
2.根据权利要求I所述的一种去除天然水体中银离子的复合吸附材料及其制备方法，其特征在于； (1)取海带，在温度为70°C 80°C烘干，研磨成粉末，取大孔硅胶，研磨成粉末，备用； (2)取2g海带粉，加入150mL丙酮，加热回流5 6h，用蒸馏水洗涤3 5次，以去除掉屏蔽生物吸附剂细胞表面脂类物质，离心收集，在温度为70°C 80°C烘干，研磨备用； (3)向IOOmL甲醇中加入3g海带粉和O.5mL质量浓度为65% 70%的浓硝酸，在25°C 35°C振荡5 6h，用蒸馏水洗涤3 5次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的羧基，离心，在温度为70°C 80°C烘干，研磨备用 (4)在80mL甲酸中加入Ig海带粉和20mL甲醒，在温度为25°C 35°C振荡5 6h，用蒸馏水洗涤3 5次，以去除屏蔽生物吸附剂细胞表面的氨基，离心，在温度为70°C 80°C烘干，研磨备用 (5)取处理后的海带粉和大孔硅胶粉未，按I: 2的质量比放入烧杯中，用干二烷基硫酸钠浸泡7 8h，过滤，用蒸馏水洗涤3 5次，烘干，即得新型复合吸附材料。
3.根据权利要求2所述的和一种去除天然水体中银离子的复合吸附材料及其制备方法，其特征在于所述的大孔硅胶是由硅酸钠溶液与稀硫酸纤逐级反应并纤该造粒装置喷射而缩聚生成凝胶粒，该疑胶粒再经酸泡、水洗、老化、二次酸泡、干燥的处理，得到大孔球水形硅胶产品。
全文摘要
本发明公开了一种去除天然水体中银离子的复合吸附材料及其制备方法，属于环境保护中污水净化处理领域。具体方法为利用海带粉负载在大孔硅胶上制得的新型复合吸附材料，通过利用海带表面的羟基对银离子的吸附性及大孔硅胶的吸附性，去除水中的银离子。以5g/L的投放量将新型复合吸附材料加入到含0～50mg/L银离子的天然水体中，吸附30min～40min，过滤，滤除吸附剂，处理后水中的银离子含量低于0.05mg/L，达到饮用水安全标准，本发明具有成本低，效率高，效果好，出水稳定达标等特点，拓宽了废水生物处理过程吸附剂的选择范围，保护了环境，实现了废弃物的资源化，具有良好的社会效益和经济效益。
文档编号B01J20/24GK102872828SQ20121034184
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者陈兴权, 雷春生, 米浩 申请人:常州大学