[發明專利]一種化學廢液處理用納米吸附劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710739652.0
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107282023B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 曾明慧;李軍;羅孟君;劉暢
• 申請（專利權）人: 益陽醫學高等專科學校
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/30;C02F103/30
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本發明提供了一種化學廢液處理用納米吸附劑的制備方法，具體包括：（1）苯乙烯?二乙烯苯離子交換樹脂的預處理；（2）苯乙烯?二乙烯苯離子交換樹脂?聚多巴胺交聯的產物的制備；（3）納米金屬氧化物的負載；本發明吸附劑一方面通過苯乙烯?二乙烯苯離子交換樹脂骨架具有小的納米孔徑、高的比表面積，提供了極為豐富的吸附位點；另一方面在骨架表面及其骨架中交聯聚多巴胺，進一步提高吸附性能；最后通過負載納米氧化物獲得性能十分優異的納米吸附劑，該吸附劑在染料廢液，含重金屬廢液，磷、砷、銻廢液都具有十分優異的性能。

技術領域

本發明屬于吸附劑技術領域，具體涉及一種化學廢液處理用納米吸附劑及其制備方法。

背景技術

隨著經濟的發展，各地的化工廠越來越多，化學廢液的處理成為各界關注的熱點，傳統的電鍍、制革、金屬表面處理、印染、石化和含有其他有機污染物的廢液排放量日益增加。

染料是廢水中常見的一類污染物，主要來自于紡織、皮革、造紙、橡膠、塑料、化妝品、制藥和食品等工業領域的生產過程中。染料的廣泛使用在推動經濟發展的同時，也產生了大量的染料廢水排放到環境水體中，導致了自然水體的污染。因此，對染料廢水的治理己成為水處理領域的研究熱點之一。早期，常用的染料廢水處理方法主要包括絮凝沉淀法、化學氧化法、膜分離法和生物降解法。這些方法雖然可以在一定程度上降低染料廢水中染料的含量，但仍然存在著各式各樣的缺陷，例如，因吸附率低、處理成本過高和對染料廢水成分變化的適應性差，結果是對染料的去除效果欠佳，另外在處理過程中還可能會產生有毒有害副產物或者大量污泥，從而導致二次污染。

重金屬廢水處理方法主要有三類：化學反應去除法、吸附濃縮分離去除法以及微生物或植物去除法。第一類是廢水中重金屬離子通過化學反應除去的方法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法、化學還原法、電化學還原法和高分子重金屬捕集劑法等；第二類是使廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行吸附、濃縮、分離的方法，包括吸附、溶劑萃取、蒸發和凝固法、離子交換和膜分離等；第三類是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法，其中包括生物絮凝、生物化學法和植物生態修復等。重金屬廢水的傳統處理工藝普遍存在成本高、反應慢、易造成二次污染、低濃度廢水處理難等缺點。

吸附處理技術是一種簡單有效的處理廢水的技術，在含重金屬離子工業廢水、染料廢水、石化廢水等的處理中有廣泛應用。目前，工業廢水處理常用技術有活性炭吸附，沸石交換等。活性炭因其價格昂貴、再生復雜等特點，難以大規模使用。因此，開發一種廉價、性質穩定、可回收以及效果優異的吸附材料是現階段吸附技術發展的重點。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種化學廢液處理用納米吸附劑及其制備方法，由本發明方法所制備的吸附劑解決了現有技術存在的吸附劑價格昂貴，穩定性差，吸附效率低，再生難且再生后效果差的問題，為工業化應用提供了前景。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案為：

一種化學廢液處理用納米吸附劑的制備方法，包括如下步驟：

（1）苯乙烯-二乙烯苯離子交換樹脂的預處理：在20-30℃的溫度下，將苯乙烯-二乙烯苯離子交換樹脂先用乙醇洗滌2-8h，然后再用1mol/L的鹽酸洗滌2-5h，最后用去離子水洗滌至中性并烘干備用；

（2）在不斷的攪拌下，將步驟（1）預處理的苯乙烯-二乙烯苯離子交換樹脂、多巴胺加入到緩沖溶液中，攪拌反應12-24h，之后洗滌、干燥得到以苯乙烯-二乙烯苯離子交換樹脂為骨架并交聯聚多巴胺的產物；

（3）將步驟（2）得到的產物在無氧的條件下與殼聚糖、金屬鹽溶液在30-40℃的溫度下攪拌混合6-12h，然后過濾、洗滌得產物；

（4）將步驟（3）所得產物加堿調節pH為9-12,進行固相沉積反應，反應12-24h后將產物過濾、洗滌、加熱熟化即得所述納米吸附劑。