一种改性腐殖酸吸附去除水体及土壤中铊污染的方法

文档序号:37596818发布日期:2024-04-18 12:35阅读:11来源:国知局

本发明属于水处理及土壤修复相关环保材料的,具体涉及一种利用普鲁士蓝改性腐殖酸制备水体及土壤铊离子吸附材料的方法。


背景技术:

1、普鲁士蓝(prussian blue),即亚铁氰化铁,化学式为fe4[fe(cn)6]3,是一种配位化合物,通常做染料使用。作为一种古老的蓝色染料具有极好的耐溶剂性与耐晒性,在140度以下可以稳定存在环境中。普鲁士蓝是经典的配合物。其配体为六个氰基,中心离子为二价铁离子。氰基与二价铁离子共同通过配位键组成六氰合铁(ii)酸根(整体显-4价)作为普鲁士蓝的内配位层(内界)。而外层的三价铁离子与钾离子作为普鲁士蓝的外配位层(外界)通过离子键与六氰合铁(ii)酸根以离子键的形式相连接。结构方面,普鲁士蓝为六面立方结构。氰基作为立方的各条棱连结处于顶点的铁离子,其中相同价态的铁离子在各面上均互为对角,而每间隔一个立方,钾离子会被包裹在其中。在作医学用途用于治疗特定重金属急/满性中毒。特定重金属可置换普鲁士蓝上的铁后形成不溶性物质,使其随粪便排出。用量一般为每日250 mg/kg。《化学中毒常见解毒药物储备名单》中就有普鲁士蓝。同时普鲁士蓝也被列入世界卫生组织基本药物标准清单,作为用于中毒的特定解毒剂。由此可见,普鲁士蓝兼具光热稳定性、环境友好、无毒害等优点,在环境中使用时较为安全。但是为保证充足的反应面积,普鲁士蓝应为微/纳米级别小颗粒,且为保证应用时便于回收,则需要一个良好的载体。

2、腐殖酸作为自然界中广泛存在的大分子有机物质,广泛应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域。尤其是现在提倡生态农业建设、无公害农业生产、绿色食品、无污染环保等,更使腐植酸备受推崇。其本身就具备对金属离子强大的络合能力,本研究就是基于该能力以腐殖酸为载体吸附铁离子以此为基础合成普鲁士蓝改性腐殖酸。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服水处理或土壤修复过程中直接应用普鲁士蓝的技术缺陷,提供一种以腐殖酸为载体制备水体及土壤铊离子吸附材料的方法。

2、本发明的技术方案如下:

3、1、一种基于普鲁士蓝改性腐殖酸的水体及土壤铊离子吸附材料,其特征在于:包括如下步骤:

4、(1)将腐殖酸钾或腐殖酸钠溶解于1 l的去离子水形成5%-70%的腐殖酸溶液,常温下搅拌,使得腐殖酸钾或腐殖酸钠完全溶解,再加入1%-20%的六水合氯化铁或无水氯化铁,继续搅拌0.5 h得到浓稠且分散均匀的混合液,静置沉淀后,回收上清液另做他用,将沉淀物滤出,用作两种加工方式分别制成多孔滤料和粉/膏状材料作不同用途;

5、(2)制作成多孔滤料的步骤包括:将第一步的沉淀物通过板框压滤机或其他压滤设备滤除大部分水分后,加入20-100%的凹凸棒土混合均匀并制成块状,之后在氮气氛围或隔绝空气的情况下以3-5摄氏度每分钟的升温速率升至400-550摄氏度烧制1小时,降至室温后将其泡入1%-10%的铁氰化钾或亚铁氰化钾二者之一的水溶液中10-200分钟,取出晾晒烘干;

6、(3)制作成粉/膏状材料的步骤包括:将第一步的沉淀物加入1l的1%-10%铁氰化钾或亚铁氰化钾二者之一的水溶液中,搅拌5-200分钟待反应完全后,静置沉淀,回收上清液,取沉淀物加水清洗1-3次,洗净的沉淀物通过板框压滤机或其他压滤设备滤除大部分水分后取出,晾晒烘干至适合实际使用需求的粉或膏状;

7、所述每升腐殖酸溶液中加入1%-20%的六水合氯化铁或无水氯化铁。

8、所述多孔滤料制备过程中沉淀物加入20-100%的凹凸棒土混合均匀并制成块状。

9、如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述多孔滤料制备过程中,烧制后泡入1%-10%的铁氰化钾或亚铁氰化钾二者之一的水溶液中10-200分钟。

10、所述所述制作成粉/膏状材料过程中沉淀物加入1l的1%-10%铁氰化钾或亚铁氰化钾二者之一的水溶液中进行反应。



技术特征:

1.一种改性腐殖酸吸附去除水体及土壤中铊污染的方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述每升腐殖酸溶液中加入1%-20%的六水合氯化铁或无水氯化铁。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述多孔滤料制备过程中沉淀物加入20-100%的凹凸棒土混合均匀并制成块状。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述多孔滤料制备过程中,烧制后泡入1%-10%的铁氰化钾或亚铁氰化钾二者之一的水溶液中10-200分钟。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述制作成粉/膏状材料过程中沉淀物加入1l的1%-10%铁氰化钾或亚铁氰化钾二者之一的水溶液中进行反应。


技术总结
本发明为一种改性腐殖酸吸附去除水体及土壤中铊污染的方法,公开了一种基于普鲁士蓝改性腐殖酸的环保材料,可用于河道水体及土壤中活性铊离子吸附去除,针对一价铊离子展示出尤其优秀的吸附性能。制备成多孔滤料后,在河道水体中过滤效果优秀,可将超标水体铊离子浓度控制在0.1µg/L以下。将其制为粉状或膏状材料可作土壤改良剂,施撒于河道两岸土壤表层可吸附固定土壤中游离铊离子,防止暴雨天气下,土壤中铊离子流失进入水体。为水体或土壤中铊污染事件的应急处理提供了有效方案。

技术研发人员:李顺兴,郑凤英,黄昭景,骆嘉燚,刘凤娇
受保护的技术使用者:闽南师范大学
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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