本发明涉及吸附领域，具体涉及一种胺基-活性炭复合药剂。
背景技术：
以氰化物、染料、硝化物、亚硝化物、氯化物、硫化物、氟化物和表面活性剂等为主的阴离子型污染物广泛存在于矿物洗选加工、电镀、有机化学等行业，其对环境具有长期、潜在危害与并存在巨大生态风险。随着经济的飞速发展，环境中的阴离子污染呈现出日益严重的趋势，地下水和地表水均出现不同程度的阴离子型污染，情况已十分严峻。
吸附与离子交换一直被认为是水中阴离子污染物去除的最有效技术之一。与离子交换技术再生废液产生量大、抗有机污染能力差、周期长和耗盐量大相比，吸附技术以其高效、经济和灵活的操作方式被认为是最具发展潜力的阴离子污染物去除技术。该技术的关键是高效吸附材料的研发过程与合成工艺的繁简程度。粉末活性炭具有较高的比表面积、化学与机械稳定性、离子交换容量等特点，因而被普遍认为是一种较好的吸附材料，在经过改性后可成为极具发展前景的高效、低成本阴离子型污染物的去除材料。
以往研究中，文献1“郑雯婧,林建伟,詹艳慧,方巧,杨孟娟,王虹.氯化十六烷基吡啶改性活性炭对水中硝酸盐的吸附作用[j].环境科学,2013,(11):4325-4332.”通过对活性炭改性使其具有较好的吸附硝酸盐和磷酸盐的作用，吸附机制主要为阴离子交换作用和静电吸附作用；文献2“郑雯婧,林建伟,詹艳慧,杨孟娟,方巧.镧和阳离子表面活性剂联合改性活性炭对水中磷酸盐和硝酸盐的吸附作用[j].环境化学,2015,(05):939-948.”通过阳离子表面联合改性活性炭对阴离子基团进行吸附，并可通过浓盐水进行再生。文献3“daix,breuerpl,jeffreymi.comparisonofactivatedcarbonandion-exchangeresinsinrecoveringcopperfromcyanideleachsolutions[j].hydrometallurgy,2010,101(1):48-57.”指出，活性炭和树脂均对铜氰化合物和银氰化合物有吸附作用，相比较与树脂吸附，活性炭的吸附具有更容易洗脱的优势。上述研究证明，活性炭碱改性后其吸附阴离子型污染物的能力可显著提高，主要归因于活性炭表面的阳离子基团的密度与数量显著提升。
基于上述内容，目前急需研发一种成本低、工艺简单、能够有效去除大中分子的无机络合物和有机污染物的药剂，以满足市场的需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于去除水中阴离子型污染物的胺基-活性炭(ammac)高效复合药剂，其以廉价的煤基活性炭为原始骨架材料，利用二乙胺对其进行改性，对水体中阴离子型污染物尤其是大中分子的无机络合物和有机污染物有较好的去除效果。
一种去除阴离子型污染物的胺基-活性炭复合药剂，采用如下工艺步骤制备而成：
(3)改良活性炭匀浆的制备
煤基活性炭粉末与环氧氯丙烷和n,n-二甲基甲酰胺混合，在40℃的恒温水浴磁力搅拌器中连续搅拌混合液，制备环氧氯丙烷活化的改良活性炭匀浆；其中，原料混合比例为每克煤基活性炭粉末添加100-150mmol的环氧氯丙烷和60-75mmol的n,n-二甲基甲酰胺；
(4)胺基改性活性炭的制备
在恒温匀速搅拌条件下将二乙胺缓慢滴入改良活性炭匀浆中，二乙胺的加入量为每克煤基活性炭粉末加入80-120mmol，制得胺基改性的活性炭匀浆；
(3)分离及干化
利用砂芯抽滤装置将已制得的胺基改性的活性炭匀浆液进行固液分离，截流固体颗粒于滤膜上，将覆盖有改性材料的滤膜置于电热鼓风箱中进行干燥，取出后研磨，得成品。
优选地，步骤(1)中每克煤基活性炭粉末添加125mmol的环氧氯丙烷和65mmol的n,n-二甲基甲酰胺。
优选地，步骤(1)中选择100-150目的煤基活性炭粉末做为原料。
优选地，步骤(1)中搅拌速度为120rpm，连续搅拌混合液2h。
优选地，步骤(2)中二乙胺的加入量为每克煤基活性炭粉末加入100mmol。
优选地，步骤(2)中滴定速度为0.15ml/min，控制温度为40℃，搅拌速度为120rpm，连续搅拌混合液2h。
优选地，步骤(3)中，干燥温度为65℃，干燥时间为2h，研磨细度为100目。
与传统活性炭吸附相比，该药剂充分利用了环氧氯丙烷的选择性改性能力与二乙胺胺基的定向偶联能力，改性后的活性炭结构稳定，表面带有大量正电基团和明显的季铵盐结构，对水体中阴离子型污染物尤其是大中分子的无机络合物和有机污染物有较好的去除效果，具有优点如下：
1、制备过程简单，活性炭无需进行预氧化处理，成本低廉，易于工业化生产。
2、本发明是在低温40℃条件下进行反应，减少了能耗，
3、该药剂具有季铵盐类结构，改性后药剂对阴离子型污染物(以刚果红为例)的去除量较未改性活性炭提升3倍。
4、该药剂充分利用稳定炭结构骨架、胺基高效定向偶联能力与表面高密度正电荷等性能，具有反应速度快、容量大、效率高的特性，反应45分钟即可达到平衡，5分钟内可达到最大去除率的95％，在ph为4条件下对刚果红的去除量可达670mg/l。
附图说明
图1为胺基改性活性炭复合药剂的扫描电镜图；
图2为胺基改性活性炭复合药剂与未改性活性炭对刚果红吸附去除动力学对比；
图3为不同比例的胺基改性活性炭复合药剂与未改性活性炭对刚果红吸附等温线对比；
图4为胺基改性活性炭复合药剂在不同ph值下对刚果红的吸附能力。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将10g原料100目煤基活性炭粉末与100ml环氧氯丙烷、50mln,n-二甲基甲酰胺混合，摇动，使粉末活性炭不粘结，较均匀的分散在混合液中。将该混合液转移至恒温水浴磁力搅拌器中，控制温度为40℃、搅拌速度为120rpm，连续搅拌混合液2h。之后在匀速搅拌条件下将100ml二乙胺缓慢滴入活化活性炭匀浆中，滴定速度为0.15ml/min、控制温度为40℃、搅拌速度为120rpm，连续搅拌混合液2h。使用砂芯抽滤装置对悬浊液进行抽滤，截流改性材料颗粒于滤膜上。将覆盖着改性材料的滤膜置于电热鼓风箱中，于65℃干燥2h后取出，研磨至100目，完成胺基活性炭的分离与干化，制得100目的是用于水体阴离子型污染物高效去除的具有季铵盐类结构的胺基改性活性炭粉末。图1为胺基改性活性炭复合药剂的形貌。
实施例2
以典型阴离子型污染物-刚果红为案例，使用1000ml玻璃烧杯，加入100mg/l刚果红染料溶液，并投加实施例1中500mg胺基改性活性炭药剂。使用机械搅拌器在60rpm条件下进行搅拌，并分别在0，1，5，10，15，20，25，30，45，60，75，90，120，180分钟取上清液过滤，采用紫外可见分光光度计，在508nm波长处测定剩余吸光度并根据标准曲线计算刚果红染料反应去除动力学。利用未改性活性炭作为药剂重复上述过程。计算结果如图2所示。
实施例3
以典型阴离子型污染物-刚果红为案例，向6个1000ml玻璃烧杯中分别加入实施例1中0.1g胺基改性活性炭药剂，而后各加入1，2.5，5、10、25、50mg/l刚果红染料溶液。使用机械搅拌器，转速设定为60rpm。取样后用0.45μm滤膜过滤，采用紫外可见分光光度计，在508nm波长处测定滤液中刚果红的吸光度，并根据标准曲线计算刚果红的去除效率。利用未改性活性炭作为药剂重复上述过程。
实施例4
以典型阴离子型污染物-刚果红为案例，使用1000ml玻璃烧杯，加入100mg/l刚果红染料溶液，并投加实施例1中100mg胺基改性活性炭药剂，并调整溶液的ph值，检测不同溶液ph值下药剂对刚果红的吸附能力，参见图4。从图4中可以看出，胺基改性活性炭药剂对于不同酸碱环境废水均具有较好的去除效果，特别是在强碱性废水中仍具有较好的去除效果，去除效率最高可达200mg/g以上。
本申请的胺基改性活性炭药剂不仅能去除无机阴离子污染物，同时对有机阴离子污染物的去除效果更佳，最大有效吸附容量高达313mg/l，且对于不同酸碱环境废水均具有较好的去除效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。