一种利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料及其吸附废旧机油和废水中染料的方法

本发明涉及一种利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料及其吸附废旧机油和废水中染料的方法，属于废水处理领域和废旧机油回收领域。

背景技术：

1、随着科技的发展与进步，锂离子电池因其高能量密度、高充电效率、自放电小等优点被广泛应用于生产生活等多个领域，但锂离子电池正极材料中钴酸锂生产成本高，且处理不当会对环境造成污染。低共熔溶剂是由氢键受体和氢键供体组合而成的两组分或三组分共熔物，具有成本低廉、合成简单、生物可降解性强、生物相容性好等优点，被称为“21世纪的绿色溶剂”，磁性低共熔溶剂是低共熔溶剂的一种，利用磁性低共熔溶剂溶解钴酸锂条件温和、绿色高效。染料废水是主要工业废水之一，染料中存在的重金属离子无法降解，通过食物链的传递在人体内积累会对人体产生危害。废旧机油中含有致癌物质，其中芳香族有机化合物接触人体可能会危害人体血液系统、神经系统但目前回收废旧机油成本较高。

技术实现思路

1、本发明提供一种利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料及其吸附废旧机油和废水中染料的方法，以废治废、操作简便、吸附效率高且便于回收，对废水处理和锂电回收具有很高的实际应用价值。

2、为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，吸附材料的组分包括低共熔溶剂、磁性材料和钴酸锂；吸附材料通过以下步骤制备，

3、1)将氢键供体和氢键受体搅拌混合形成低共熔溶剂；

4、2)将低共熔溶剂、磁性材料和钴酸锂按照比例混合得到中间混合物；

5、3)将中间混合物加热搅拌得到吸附材料；

6、4)将步骤3)得到的吸附材料研磨至粉末状；

7、步骤2)中，低共熔溶剂、磁性材料和钴酸锂的比例为，低共熔溶剂4-8重量份、磁性材料0.5-1.5重量份、钴酸锂0.05-0.15重量份。

8、优化的，上述利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，低共熔溶剂的氢键供体为聚乙二醇200，低共熔溶剂的氢键受体为植酸；磁性材料为四氧化三铁。

9、优化的，上述利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，低共熔溶剂中氢键供体与低共熔溶剂中氢键受体的摩尔比为1:1。

10、优化的，上述利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，步骤1)中，氢键供体和氢键受体在60摄氏度的条件搅拌混合形成低共熔溶剂。

11、优化的，上述利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，步骤3)中，中间混合物。在100摄氏度下搅拌24小时得到吸附材料。

12、一种吸附废水中染料的方法，使用上述利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料对染料废水进行吸附，其中染料废水为含有亚甲基蓝、甲基橙、罗丹明b中的一种或几种染料的废水。

13、优化的，上述吸附废水中染料的方法，对染料进行吸附的过程在常温的条件下进行，吸附时间为1小时～72小时。

14、优化的，上述吸附废水中染料的方法，染料水溶液的浓度为0.2微摩尔每升～10微摩尔每升，染料水溶液体积为5毫升～15毫升。

15、优化的，上述吸附废水中染料的方法，所用的吸附材料与染料水溶液的比例为1克/5毫升至0.1克/15毫升。

16、一种吸附废旧机油的方法，利用磁性低共熔溶剂制备吸附材料用于吸附废旧机油，吸附剂质量为2克，吸附温度为25摄氏度，吸附时间范围为20分钟～3小时，机油含水量的质量分数范围为0～0.2，机油质量为0.1克。

17、吸附完成后立即将反应瓶中固液混合物转移至15毫升离心管中，后放入高速离心机中12000转每分钟20分钟，离心完成后利用针式过滤器将新型材料过滤出得到滤液。

18、利用分光光度计在662纳米的波长下以蒸馏水作参比测定原始亚甲基蓝水溶液和吸附后亚甲基蓝水溶液的吸光度，在554纳米的波长下以蒸馏水作参比测定原始罗丹明b水溶液和吸附后罗丹明b水溶液的吸光度，在464纳米的波长下以蒸馏水作参比测定原始甲基橙水溶液和吸附后甲基橙水溶液的吸光度；根据测定的吸光度计算吸附率。

19、本申请的技术方案中，利用聚乙二醇200和植酸混合成低共熔溶剂，后将低共熔溶剂、四氧化三铁、钴酸锂按一定条件混合后得到吸附材料，该材料具有磁性，对废水中染料及废旧机油进行吸附后分离简便，符合“以废治废”理念。

20、本发明提供了吸附废水中染料的方法，把回收锂离子电池正极材料钴酸锂和吸附废水中染料二者很好的结合起来。既实现对锂离子电池正极材料的回收，又可吸附废水中的染料和废旧机油，符合“以废治废”理念。此方法操作简便、吸附效率高且便于回收绿色环保，对废水处理和锂电回收具有重要的实际应用价值。

技术特征：

1.一种利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，其特征在于：其组分包括低共熔溶剂、磁性材料和钴酸锂，并且其通过以下步骤制备，

2.根据权利要求1所述的利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，其特征在于：所述低共熔溶剂的氢键供体为聚乙二醇200，低共熔溶剂的氢键受体为植酸；磁性材料为四氧化三铁。

3.根据权利要求1所述的利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，其特征在于：所述低共熔溶剂中氢键供体与低共熔溶剂中氢键受体的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求1所述的利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，其特征在于：步骤1)中，氢键供体和氢键受体在60摄氏度的条件搅拌混合形成低共熔溶剂。

5.根据权利要求1所述的利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料，其特征在于：步骤3)中，中间混合物，在100摄氏度下搅拌24小时得到吸附材料。

6.一种吸附废水中染料的方法，其特征在于：使用如权利要求1-5任一项所述的利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料对染料废水进行吸附，其中染料废水为含有亚甲基蓝、甲基橙、罗丹明b中的一种或几种染料的废水；或者染料废水为。

7.根据权利要求6所述的吸附废水中染料的方法，其特征在于：对染料进行吸附的过程在常温的条件下进行，吸附时间为1小时～72小时。

8.根据权利要求6所述的吸附废水中染料的方法，其特征在于：染料水溶液的浓度为0.2微摩尔每升～10微摩尔每升，染料水溶液体积为5毫升～15毫升。

9.根据权利要求6所述吸附废水中染料的方法，其特征在于：所用的吸附材料与染料水溶液的比例为1克/5毫升至0.1克/15毫升。

10.一种吸附废旧机油的方法，其特征在于：利用磁性低共熔溶剂制备吸附材料用于吸附废旧机油，吸附剂质量为2克，吸附温度为25摄氏度，吸附时间范围为20分钟～3小时，机油含水量的质量分数范围为0～0.2，机油质量为0.1克。

技术总结
本申请公开了一种利用磁性低共熔溶剂制备的吸附材料及其吸附废旧机油和废水中染料的方法，属于污水处理领域和废旧机油回收领域，利用锂电池正极废料钴酸锂制备吸附材料，实现以废治废。本申请的技术方案中，吸附材料的组分包括低共熔溶剂、磁性材料和钴酸锂；吸附材料通过以下步骤制备，1)将氢键供体和氢键受体搅拌混合形成低共熔溶剂；2)将低共熔溶剂、磁性材料和钴酸锂按照比例混合得到中间混合物；3)将中间混合物加热搅拌得到吸附材料；4)将步骤3)得到的吸附材料研磨至粉末状。本发明的优点在于它能克服现有技术的弊端，以废治废、操作简便、吸附效率高且便于回收，对废水处理、废旧机油回收和锂电回收具有很高的实际应用价值。

技术研发人员：陈钰,王树军,王昕彤,李宇婷,韩静茹,王晶,张晴,张子扬,杨明帅
受保护的技术使用者：廊坊师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12