[發明專利]一種磁性硫屬復合吸附劑的制備方法

有效

• 申請號: 201611226195.7
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108236913B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 李建榮;肖航
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波城市環境觀測研究站;中國科學院城市環境研究所
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;B01J20/28;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 浙江中桓聯合知識產權代理有限公司 33255
• 代理人: 王正偉

本發明涉及一種磁性硫屬復合吸附劑的制備方法，屬于環境保護領域。磁性硫屬復合吸附劑的制備方法為：將納米Fe₃O₄顆粒分散于乙醇溶液中，機械攪拌10?14h，再加入K_2xMn_xSn_3?xS₆，繼續攪拌20?24h，磁性分離后，干燥得到磁性硫屬復合吸附劑。該復合吸附劑兼具磁性分離能力和吸附性能。模擬廢水中銅離子、鉛離子、鎘離子的吸附試驗，理論吸附銅離子、鉛離子、鎘離子量分別為92.7?126.5mg/g，196.1?262.3mg/g，188.6?264.2mg/g，吸附后飽和磁化強度分別為15.6?77.2emu/g，14.7?75.1emu/g，14.6?76.2emu/g。

技術領域

本發明涉及一種吸附劑，特別涉及一種磁性硫屬復合吸附劑的制備方法，屬于環境保護領域。

背景技術

隨著工業生產的快速發展，水中重金屬污染越來越嚴重，重金屬不同于有機污染物，它不能被生物降解且容易在水生生物體中積累，并通過食物鏈危害人體健康。因而重金屬廢水處理關系到水環境健康和人體健康。目前，主要的重金屬廢水處理方法有離子交換法、吸附法、化學沉淀法、膜過濾法、生物法等。其中，吸附法具有成本低、處理效果好、操作簡單等優點，是目前公認的一種有效處理重金屬廢水的方法。

現在去除水體中重金屬的吸附劑有生物吸附劑(細菌、真菌和藻類等)，天然吸附劑(沸石、硅藻土、高嶺土和蒙脫石等)，人工合成的吸附劑(碳材料吸附劑和金屬氧化物、等)。但是許多吸附劑吸附重金屬后存在與水體分離困難的問題，限制了其實際應用。而磁性納米顆粒由于其良好的磁性分離能力、化學穩定性和生物相容性而被廣泛應用。若將這些吸附劑與磁性納米顆粒結合起來，合成具有磁性分離能力的復合材料，將提高吸附劑的實用性。據已有報道證明硫屬化合物在酸性水體中具有較高的穩定性和良好的重金屬離子吸附容量，但是硫屬化合物一般呈粉末狀，吸附后不容易與水體分離。因而將磁性納米顆粒與硫屬化合物制備形成磁性硫屬復合吸附劑，這樣既能保證原有的吸附能力，又能與水體很好地磁性分離，提高了復合吸附劑的實用性。

發明內容

本發明針對吸附劑與水體較難分離的問題，提供一種具有快速磁性分離且良好吸附性能的磁性硫屬復合吸附劑，提高吸附劑的實用性。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種磁性硫屬復合吸附劑的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

將納米Fe₃O₄顆粒分散于有機溶劑中，機械攪拌10-14h，再加入硫屬化合物K_2xMn_xSn_3-xS₆，繼續機械攪拌20-24h，磁性分離后，將得到的固體粉末干燥，得到磁性硫屬復合吸附劑Fe₃O₄/K_2xMn_xSn_3-xS₆。經過充分的機械攪拌后，納米Fe₃O₄顆粒均勻分散于硫屬化合物中。

作為優選，所述有機溶劑為乙醇。在乙醇溶液中，硫屬化合物K_2xMn_xSn_3-xS₆表面帶有負電荷，而Fe₃O₄帶有正電荷，兩者通過電荷作用可以形成復合吸附劑。而且通過實驗表明和磁滯回線的測試，磁性硫屬復合吸附劑在吸附完重金屬后，K_2xMn_xSn_3-xS₆和Fe₃O₄都不會分離，因而仍然具有很好的磁性分離能力。