一种用于污水处理的复合吸附剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环保领域，具体设及一种用于污水处理的复合吸附剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 气凝胶是一种分散介质为气体的凝胶材料，固体相和孔隙结构均为纳米量级。由 于其结构上的独特性，气凝胶表现出很多独特的性质：气凝胶是目前世界上密度最小的固 体材料，密度可低至0.002g-cm3;气凝胶是目前世界上热导率最小的固体材料，室溫真 空热导率可达到0. 001W·m1 ·K1;氧化娃气凝胶的折射率在一定范围内连续可调；气凝胶 的独特结构和性质使得其在很多领域表现出很好的应用价值。
[0003] 在我国经济和工业技术的快速发展过程中，带来的环境问题越来越受到重视，污 水处理材料已经成为污水处理技术中的重要组成部分，同样受到各个领域的关注；而目前 用于污水处理的气凝胶材料的种类缺乏，大大限制了污水处理材料的选择，因此，开发一种 适用于污水处理的具有对废水中重金属离子吸附效率好，吸附量大，力学性能优异的气凝 胶材料，对丰富污水处理材料，促进污水处理的发展具有重要意义。
【发明内容】
[0004] 本发明目的：提供一种用于污水处理的复合吸附剂，其对废水中重金属离子吸附 效率好，吸附量大，而且结构稳固，生产成本低廉，应用范围广阔，为污水处理提供更多的选 择。 阳〇化]本发明采用的技术方案：为了解决上述问题，提供了一种用于污水处理的复合吸 附剂，由W下原料W重量份为单位组成：沸石20-30 ;间苯二酪20-24 苯基麟0. 5-0. 9 ; 慷醒8-12 ;腐殖酸1. 0-2. 0 乙締二胺0. 8-1. 2 ;甲基纤维素3. 0-5. 0 ;十二烷基横酸钢 2. 0-4. 0。
[0006] 进一步优化的，用于污水处理的复合吸附剂，由W下原料W重量份为单位组成：沸 石25 ;间苯二酪22 苯基麟0. 7 ;慷醒10 ;腐殖酸1. 5 乙締二胺1. 0 ;甲基纤维素4. 0 ; 十二烷基横酸钢3. 0。
[0007] 上述用于污水处理的复合吸附剂的制备方法，其特征是包括W下步骤： 阳00引步骤1 :将沸石经由回转害般烧l-2h，般烧溫度为700°C，回转害转速为5-10巧m; 般烧后自然冷却至室溫备用；
[0009] 步骤2 :将步骤1中得到的般烧后的沸石进行娠磨粉碎，粉碎过筛至200目；
[0010] 步骤3 :将间苯二酪、Ξ苯基麟、慷醒、腐殖酸和Ξ乙締二胺加入到去离子水中，在 加热溫度为7〇°C下进行揽拌混合，揽拌转速90化pm，揽拌时间lOmin;
[0011] 步骤4 :将步骤2得到的沸石粉末和甲基纤维素加入步骤3得到的混合溶液中， 一边加入一边揽拌，其中加热溫度控制在60°C-70°C之间，揽拌转速lOOOrpm，揽拌时间 15min；
[0012] 步骤5 :将十二烷基横酸钢加入步骤4得到的混合液中，在溫度65°C-70°C之间进 行超声揽拌，揽拌时间30min;
[001引步骤6 :将步骤5得到的均匀混合液在-10°C溫度下、紫外光的照射下进行冷冻凝 胶；将得到的冷冻凝胶在30°C下融化，溶化后再次在-10°C溫度下、紫外光的照射下进行冷 冻凝胶；
[0014] 步骤7 :将步骤6得到的凝胶在溫度25°C下，用二甲基甲醇进行溶剂交换，交换后 的凝胶在氮气环境下进行干燥，干燥溫度为40°C，得到凝胶料块；
[0015] 步骤8 :将步骤7得到的凝胶料块进行粉碎，密封包装既得污水处理的复合吸附 剂。
[0016] 本发明的原理：气凝胶的Ξ维网状结构孔桐较小，毛细管作用明显，在应用过程中 气液界面张力容易使孔桐结构巧塌，干燥之后收缩明显；沸石是一种含水的巧、钢W及领、 钟的侣娃酸盐矿物，其独特的内部结构是由娃氧四面体和替代的侣氧四面体为基本结构单 元，而娃氧四面体和侣氧四面体再逐级组成单元环、双元环、多元环、笼构成主要为Ξ维空 间架状构造的结晶多面体，在沸石晶体内部存在着大量的排列有序、大小均匀、彼此贯通并 与外界相连的孔穴和孔道；利用沸石孔径大、孔隙率高和结构稳固的特点，W沸石为载体， 结合气凝胶Ξ维网状结构的吸附量大、吸附效率高的有点，克服了气凝胶结构易塌陷、孔径 小的缺点，制备出吸附量大，吸附效率好，而且结构稳固的污水处理复合材料；另外通过改 性后腐殖酸对重金属离子具备很强的络合能力，增强复合材料对重金属离子的吸附能力， 同时在制备过程中，通过冷冻凝胶处理，稳固气凝胶的结构，提高了制得的用于污水处理的 高吸附复合吸附剂的吸附分离能力，降低了生产成本。
[0017] 本发明突出特点和有益效果在于：
[0018] (1)本发明的用于污水处理的气凝胶材料孔径大，结构稳固，易于对污水中的重 金属离子的吸附；（2)本发明的用于污水处理的气凝胶材料对污水中重金属离子吸附效率 好，吸附量大；(3)本发明用于污水处理的气凝胶材料的生产工艺简单，成本低廉，安全环 保，具有较高的市场应用前景。
【具体实施方式】
[0019] 下面根据具体实施例对本发明作更进一步的说明，W下所述仅是本发明的优选实 施方式，在相同原理下，可W做出部分改进，运些改进也属于本发明的保护范围内： 阳020] 实施例1 :
[0021] 一种用于污水处理的复合吸附剂，由W下原料W重量份为单位组成：沸石20 ;间 苯二酪20 苯基麟0. 5 ;慷醒8 ;腐殖酸1. 0 乙締二胺0. 8 ;甲基纤维素3. 0 ;十二烷基 横酸钢2.0。
[0022] 其制备方法是：
[002引步骤1 :将沸石经由回转害般烧l-2h，般烧溫度为700。回转害转速为5-10巧m; 般烧后自然冷却至室溫备用；
[0024] 步骤2 :将步骤1中得到的般烧后的沸石进行娠磨粉碎，粉碎过筛至200目；
[00巧]步骤3 :将间苯二酪、Ξ苯基麟、慷醒、腐殖酸和Ξ乙締二胺加入到去离子水中，在 加热溫度为7〇°C下进行揽拌混合，揽拌转速90化pm，揽拌时间lOmin;
[00%] 步骤4 :将步骤2得到的沸石粉末和甲基纤维素加入步骤3得到的混合溶液中， 一边加入一边揽拌，其中加热温度控制在6(TC-7(TC之间，揽拌转速lOOOrpm，揽拌时间 15min;
[0027] 步骤5 :将十二烷基横酸钢加入步骤4得到的混合液中，在溫度65°C-70°C之间进 行超声揽拌，揽拌时间30min;
[0028] 步骤6 :将步骤5得到的均匀混合液在-10°C溫度下、紫外光的照射下进行冷冻凝 胶；将得到的冷冻凝胶在30°C下融化，溶化后再次在-10°C溫度下、紫外光的照射下进行冷 冻凝胶；
[0029] 步骤7 :将步骤6得到的凝胶在溫度25°C下，用二甲基甲醇进行溶剂交换，交换后 的凝胶在氮气环境下进行干燥