一种重金属离子吸附材料的制备方法及其应用与流程

文档序号:12570849阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于:以垃圾渗滤液为原料,将其与烟秆中提取的纤维素进行接枝共聚制得垃圾渗滤液-烟秆纤维复合物,通过对垃圾渗滤液-烟秆纤维复合物进行凝胶化后,再对其进行再生、溶剂交换和超临界二氧化碳干燥,即可制得对重金属离子具有吸附性的垃圾渗滤液-烟杆纤维素基气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于:其包括以下步骤:

(1)将垃圾渗滤液进行过滤、除杂后,将其pH调节至7~9,然后加入混凝剂,并利用搅拌装置以2000~3000rpm搅拌3~5min后,再以500~650rpm搅拌10~15min,搅拌完成后将混合溶液静置沉淀,再将沉淀物进行滤出配置成溶液,并将配置的溶液pH值调节至7~9;

(2)将烟秆去髓芯后,粉碎后过14~20目筛,再将过筛后的烟秆与由氢氧化钠固体颗粒溶解配置成的质量分数为2%的氢氧化钠溶液混合,并将混合溶液加热至90~150℃,进行反应1~3h后,将混合溶液中的固形物滤出;

(3)将上述滤出的固形物用单球磨疏解5~15min,再用甲苯洗涤后,将其加入到甲苯和环氧氯丙烷的混合液中进行浸渍4~6h,浸渍完毕后,将固形物再次滤出,并依次用乙醇、蒸馏水进行洗涤,洗至洗涤液呈中性为止,即可制得烟秆纤维素;

(4)将上述制得的烟秆纤维素加入到步骤(1)制得的溶液中,并利用超声波设备以100~300W的功率进行辅助反应2~5h,反应完成后,将溶液在常温下静置3~5h,再将溶液中的固形物滤出,用pH值为9~11的氢氧化钠溶液进行洗涤和浸渍,直至浸出液呈无色为止,即可制得垃圾渗滤液-烟秆纤维素复合物;

(5)将上述制得的垃圾渗滤液-烟秆纤维素复合物在60~80℃的条件下,进行真空干燥24~48h后,再将垃圾渗滤液-烟秆纤维素复合物加入到离子液体中,并在65~85℃的条件下,以600~800rpm的搅拌速度进行搅拌反应1~3h,搅拌完成后,将混合物倒入成型模具中,并将模具置于温度为-75~-50℃的超低温冰箱中进行冷冻保存12~24h;

(6)将步骤(5)冷冻保存并成型后的混合物取出,并用去离子水进行洗涤至洗涤液用硝酸银检测无沉淀为止,再用非溶剂液体对洗涤后的混合物进行溶剂置换3~6次,再将经过溶剂置换的混合物进行冷冻干燥,即可制得对重金属例子具有吸附性的垃圾渗滤液-烟秆纤维素基气凝胶。

3.根据权利要求2所述的一种重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于:

所述各步骤的添加组分及质量分数如下:

垃圾渗滤液 24%~28%;

混凝剂 0.03%~0.05%;

烟秆 10%~15%;

氢氧化钠 5%~6%;

甲苯 15%~18%;

环氧氯丙烷 5%~6%;

离子液体 34%~40%。

4.根据权利要求2或3所述的一种重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于:所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯盐或1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐。

5.根据权利要求2或3所述的一种重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于:所述的混凝剂为铁盐、铝盐或铁盐与铝盐的聚合物。

6.根据权利要求2或3所述的一种重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中利用沉淀物进行配置的溶液固含量为40%~60%。

7.根据权利要求2或3所述的一种重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中经过模具成型的混合物为半径10mm、高度30mm的圆柱体。

8.根据权利要求2或3所述的一种重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于:所述的非溶剂液体为叔丁醇或丙酮。

9.一种如权利要求1、2或3所述的制备方法制得的重金属离子吸附材料的应用,其特征在于:将重金属离子吸附材料用于垃圾渗滤液中的重金属离子吸附。

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