本发明涉及吸附材料制备
技术领域：
，具体为一种环保型水污染吸附材料及其制备方法。
背景技术：
：随着社会经济的不断发展，工农业废水排放量越来越大。据调查数据显示：我国天然湖泊约为910万km2，其中85％有不同程度的富营养化现象，50％的湖面出现中度以上的富营养化，使水体生态系统受到毁灭性的打击。为了满足人类社会可持续发展的需要和实现人与自然的和谐发展，受污染水体修复的研究和实践成为当前热点问题。对于污染水体的治理技术有多种，从治理的方式来看，主要分为三大类：物理治理方法、化学治理方法以及生物和生态治理方法。物理方法主要有截污(控制外源)、底泥疏梭、曝气复氧以及引水调水等技术。例如2007年为了缓解蓝藻暴发引发的供水危机，直接从长江调了27亿m3水进入太湖。化学方法主要是通过向水体投加化学药剂以及其他絮凝沉淀剂等，达到降低水体cod，去除水体中的氮、磷、重金属、藻类的目的。生物和生态修复技术主要有微生物治理技术、人工湿地技术、植物修复技术等。现在的污水处理情况不容乐观，污水处理一般通过向废水中添加还原剂未使重金属离子还原而除去存在于废水中的那些金属离子，铁粉等用作还原剂，易造成二次污染。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种环保型水污染吸附材料及其制备方法，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型水污染吸附材料，吸附材料组分按重量份数包括：纳米电气石10-30份、改性活性炭10-20份、改性氧化石墨烯8-16份、叶腊石4-12份、蒙脱土5-12份、硅酸铝细粉4-10份、竹纤维2-8份、开孔膨胀珍珠岩10-20份、空心玻璃微珠10-20份、脂蜡醇5-16份、联羧甲基淀粉5-12份、羟丙基纤维素接枝共聚物4-10份。优选的是，吸附材料组分按重量份数包括：纳米电气石20份、改性活性炭15份、改性氧化石墨烯12份、叶腊石8份、蒙脱土9份、硅酸铝细粉7份、竹纤维5份、开孔膨胀珍珠岩15份、空心玻璃微珠15份、脂蜡醇12份、联羧甲基淀粉9份、羟丙基纤维素接枝共聚物7份。一种所述的环保型水污染吸附材料的制备方法，其制备方法包括以下步骤：s1、将纳米电气石、改性活性炭、改性氧化石墨烯、叶腊石、蒙脱土、开孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠混合后加入粉碎机中粉碎，粉碎机转速为2000-4000转/分，粉碎时间为10min-30min，之后过80目筛，得到混合物a；s2、将改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维、脂蜡醇、联羧甲基淀粉、羟丙基纤维素接枝共聚物混合后加入搅拌釜中低速搅拌，搅拌速率为200-400转/分，搅拌时间为30min-50min，得到混合物b；s3、将混合物b加入混合物a中，充分混合后加入煅烧炉中煅烧，即得到吸附材料。优选的是，所述步骤s3中煅烧炉温度为300-400℃，煅烧时间为2h-3h。优选的是，所述s3步骤中将混合物b加入混合物a中，还包括加入等体积的浓度为质量分数10-50％的碳酸氢钠溶液浸泡1-2小时的过程。优选的是，所述步骤s3还包括升温过程升温速率为5℃/min。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备方法简单，制得的吸附材料能够有效的吸附污水中的重金属、悬浮物，同时不会对水质造成二次污染；其中，本发明中添加的改性活性炭、改性氧化石墨烯，能够有效的清除水中的异味，同时还能够吸附有毒有害物质；添加的硅酸铝细粉、竹纤维能够很好的吸附重金属离子，起到很好的净化水质的作用；此外，本发明采用的制备方法操作简单，成本低，制得的吸附材料能够循环利用，优选的是本发明的制备方法采用的煅烧炉温度为300-400℃，煅烧时间为2h-3h能有效稳定控制烧结产物的结构，其中改性活性炭、改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维能形成稳定结构；并且控制炉温升温速率为5℃/min，能使本发明中改性活性炭、改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维的空隙结构均匀分布，防止升温过快导致孔隙大，升温慢孔隙分布不均匀生产效率低，本发明的制备方法还包括s3步骤中将混合物b加入混合物a中，还包括加入等体积的浓度为质量分数10-50％的碳酸氢钠溶液浸泡1-2小时的过程，能在烧结过程显著增加本发明产物的孔隙度和孔隙均匀度，增加比表面积，增强本发明的吸附性。具体实施方式下面对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。本发明提供如下技术方案：一种环保型水污染吸附材料,吸附材料组分按重量份数包括纳米电气石10-30份、改性活性炭10-20份、改性氧化石墨烯8-16份、叶腊石4-12份、蒙脱土5-12份、硅酸铝细粉4-10份、竹纤维2-8份、开孔膨胀珍珠岩10-20份、空心玻璃微珠10-20份、脂蜡醇5-16份、联羧甲基淀粉5-12份、羟丙基纤维素接枝共聚物4-10份。实施例1吸附材料组分按重量份数包括纳米电气石10份、改性活性炭10份、改性氧化石墨烯8份、叶腊石4份、蒙脱土5份、硅酸铝细粉4份、竹纤维2份、开孔膨胀珍珠岩10份、空心玻璃微珠10份、脂蜡醇5份、联羧甲基淀粉5份、羟丙基纤维素接枝共聚物4份。本实施例的制备方法包括以下步骤：s1、将纳米电气石、改性活性炭、改性氧化石墨烯、叶腊石、蒙脱土、开孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠混合后加入粉碎机中粉碎，粉碎机转速为2000转/分，粉碎时间为30min，之后过80目筛，得到混合物a；s2、将改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维、脂蜡醇、联羧甲基淀粉、羟丙基纤维素接枝共聚物混合后加入搅拌釜中低速搅拌，搅拌速率为200转/分，搅拌时间为50min，得到混合物b；s3、将混合物b加入混合物a中，充分混合后加入煅烧炉中煅烧，即得到吸附材料，用belsorpmax型物理吸附仪进行测试吸附材料，其比表面积为292m2/g、孔容为0.38cm3/g、平均孔径为5.23nm。实施例2吸附材料组分按重量份数包括纳米电气石30份、改性活性炭20份、改性氧化石墨烯16份、叶腊石12份、蒙脱土12份、硅酸铝细粉10份、竹纤维8份、开孔膨胀珍珠岩20份、空心玻璃微珠20份、脂蜡醇16份、联羧甲基淀粉12份、羟丙基纤维素接枝共聚物10份。本实施例的制备方法包括以下步骤：s1、将纳米电气石、改性活性炭、改性氧化石墨烯、叶腊石、蒙脱土、开孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠混合后加入粉碎机中粉碎，粉碎机转速为4000转/分，粉碎时间为10min，之后过80目筛，得到混合物a；s2、将改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维、脂蜡醇、联羧甲基淀粉、羟丙基纤维素接枝共聚物混合后加入搅拌釜中低速搅拌，搅拌速率为400转/分，搅拌时间为30min，得到混合物b；s3、将混合物b加入混合物a中，加入等体积的浓度为质量分数10％的碳酸氢钠溶液浸泡1小时充分混合后加入煅烧炉中煅烧，所述步骤s3中煅烧炉温度为300℃，升温过程升温速率为5℃/min，升温至300℃煅烧时间为2h即得到吸附材料，用belsorpmax型物理吸附仪进行测试吸附材料，其比表面积为439m2/g、孔容为0.47cm3/g、平均孔径为5.83nm。实施例3吸附材料组分按重量份数包括纳米电气石15份、改性活性炭12份、改性氧化石墨烯10份、叶腊石6份、蒙脱土7份、硅酸铝细粉6份、竹纤维3份、开孔膨胀珍珠岩12份、空心玻璃微珠12份、脂蜡醇7份、联羧甲基淀粉7份、羟丙基纤维素接枝共聚物6份。本实施例的制备方法包括以下步骤：s1、将纳米电气石、改性活性炭、改性氧化石墨烯、叶腊石、蒙脱土、开孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠混合后加入粉碎机中粉碎，粉碎机转速为3000转/分，粉碎时间为20min，之后过80目筛，得到混合物a；s2、将改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维、脂蜡醇、联羧甲基淀粉、羟丙基纤维素接枝共聚物混合后加入搅拌釜中低速搅拌，搅拌速率为300转/分，搅拌时间为40min，得到混合物b；s3、将混合物b加入混合物a中，加入等体积的浓度为质量分数50％的碳酸氢钠溶液浸泡2小时充分混合后加入煅烧炉中煅烧，所述步骤s3中煅烧炉温度为400℃，升温过程升温速率为5℃/min，升温至300-400℃煅烧时间为3h即得到吸附材料，用belsorpmax型物理吸附仪进行测试吸附材料，其比表面积为452m2/g、孔容为0.41cm3/g、平均孔径为6.12nm。。实施例4吸附材料组分按重量份数包括纳米电气石25份、改性活性炭18份、改性氧化石墨烯14份、叶腊石10份、蒙脱土10份、硅酸铝细粉8份、竹纤维7份、开孔膨胀珍珠岩18份、空心玻璃微珠18份、脂蜡醇14份、联羧甲基淀粉10份、羟丙基纤维素接枝共聚物8份。本实施例的制备方法包括以下步骤：s1、将纳米电气石、改性活性炭、改性氧化石墨烯、叶腊石、蒙脱土、开孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠混合后加入粉碎机中粉碎，粉碎机转速为3500转/分，粉碎时间为25min，之后过80目筛，得到混合物a；s2、将改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维、脂蜡醇、联羧甲基淀粉、羟丙基纤维素接枝共聚物混合后加入搅拌釜中低速搅拌，搅拌速率为250转/分，搅拌时间为45min，得到混合物b；s3、将混合物b加入混合物a中，加入等体积的浓度为质量分数40％的碳酸氢钠溶液浸泡1.5小时充分混合后加入煅烧炉中煅烧，所述步骤s3中煅烧炉温度为350℃，升温过程升温速率为5℃/min，升温至350℃煅烧时间为3.5h即得到吸附材料，用belsorpmax型物理吸附仪进行测试吸附材料，其比表面积为443m2/g、孔容为0.46cm3/g、平均孔径为5.62nm。实施例5吸附材料组分按重量份数包括纳米电气石20份、改性活性炭15份、改性氧化石墨烯12份、叶腊石8份、蒙脱土9份、硅酸铝细粉7份、竹纤维5份、开孔膨胀珍珠岩15份、空心玻璃微珠15份、脂蜡醇12份、联羧甲基淀粉9份、羟丙基纤维素接枝共聚物7份。本实施例的制备方法包括以下步骤：s1、将纳米电气石、改性活性炭、改性氧化石墨烯、叶腊石、蒙脱土、开孔膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠混合后加入粉碎机中粉碎，粉碎机转速为3000转/分，粉碎时间为25min，之后过80目筛，得到混合物a；s2、将改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维、脂蜡醇、联羧甲基淀粉、羟丙基纤维素接枝共聚物混合后加入搅拌釜中低速搅拌，搅拌速率为250转/分，搅拌时间为40min，得到混合物b；s3、将混合物b加入混合物a中，加入等体积的浓度为质量分数40％的碳酸氢钠溶液浸泡1.5小时充分混合后加入煅烧炉中煅烧，所述步骤s3中煅烧炉温度为380℃，升温过程升温速率为5℃/min，升温至380℃煅烧时间为2.5h即得到吸附材料，用belsorpmax型物理吸附仪进行测试吸附材料，其比表面积为486m2/g、孔容为0.51cm3/g、平均孔径为4.32nm。实施例6与实施例5相同，不同的是制备方法：s3、将混合物b加入混合物a中，升温至380℃煅烧时间为2.5h即得到吸附材料，用belsorpmax型物理吸附仪进行测试吸附材料，其比表面积为321m2/g、孔容为0.40cm3/g、平均孔径为6.13nm。实施例7与实施例5相同，不同的是制备方法：s3、将混合物b加入混合物a中，加入等体积的浓度为质量分数40％的碳酸氢钠溶液浸泡1.5小时充分混合后加入煅烧炉中煅烧，升温至380℃煅烧时间为2.5h即得到吸附材料，用belsorpmax型物理吸附仪进行测试吸附材料，其比表面积为425m2/g、孔容为0.45cm3/g、平均孔径为5.3nm。实施例8与实施例5相同，不同的是制备方法：s3、将混合物b加入混合物a中，所述步骤s3中煅烧炉温度为380℃，升温过程升温速率为5℃/min，升温至380℃煅烧时间为2.5h即得到吸附材料，用belsorpmax型物理吸附仪进行测试吸附材料，其比表面积为388m2/g、孔容为0.59cm3/g、平均孔径为5.83nm。。实验例：采用本发明各实施例制得的吸附材料进行吸附实验，将本发明各实施例制得的吸附材料投入同等量的工业废水中，在投入前检测工业废水中重金属离子含量以及悬浮物含量，静置4h后再次检测重金属离子含量和悬浮物含量，得到的数据如下表：重金属离子吸附率(％)悬浮物清除率(％)实施例188.589.6实施例292.892.7实施例393.393.5实施例493.593.5实施例599.299.2实施例691.292.1实施例795.294.8实施例893.193.2由此可见，本发明制备方法简单，制得的吸附材料能够有效的吸附污水中的重金属、悬浮物，同时不会对水质造成二次污染；其中，本发明中添加的改性活性炭、改性氧化石墨烯，能够有效的清除水中的异味，同时还能够吸附有毒有害物质；添加的硅酸铝细粉、竹纤维能够很好的吸附重金属离子，起到很好的净化水质的作用；此外，本发明采用的制备方法操作简单，成本低，制得的吸附材料能够循环利用，本发明的制备方法采用的煅烧炉温度为300-400℃，煅烧时间为2h-3h能有效稳定控制烧结产物的结构，其中改性活性炭、改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维能形成稳定结构；并且控制炉温升温速率为5℃/min，能使本发明中改性活性炭、改性氧化石墨烯、硅酸铝细粉、竹纤维的空隙结构均匀分布，防止升温过快导致孔隙大，升温慢孔隙分布不均匀生产效率低，本发明的制备方法还包括s3步骤中将混合物b加入混合物a中，还包括加入等体积的浓度为质量分数10-50％的碳酸氢钠溶液浸泡1-2小时的过程，能在烧结过程显著增加本发明产物的孔隙度和孔隙均匀度，增加比表面积，增强本发明的吸附性。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。当前第1页12