[發明專利]一種重金屬污水處理用多孔生物質微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201711018446.7
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107555521B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 盧偉;王瑞峰;孫蓓蓓;隋永祥;隋華山
• 申請（專利權）人: 南京蘇環環境互聯科技有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F101/20;C02F101/22;C02F101/30;C02F101/38;C02F101/34
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種無機材料雜化的多孔生物質微球，其特征在于：所述多孔生物質微球由高粱梗與水輝石雜化而成；

所述無機材料雜化的多孔生物質微球的制備方法如下：

1）高粱梗的改性：

a)粉碎工序：將高粱梗晾干后粉碎至粒徑為200目以下得高粱梗生物質顆粒；

b)酸堿處理工序：將100g高粱梗生物質顆粒置于3wt%磷酸水溶液中攪拌浸漬30min，然后置于5wt%的氫氧化鉀水溶液中于50℃下浸漬10min，過濾、自來水洗滌至濾液成中性得酸堿改性的生物質顆粒；

c)氧化工序：將酸堿改性的生物質顆粒置于濃度為5wt%的高錳酸鉀水溶液中氧化處理1-2h得氧化生物質分散液；

d)接枝化反應：然后加入N-(叔丁氧羰基)氨基乙酸和濃硫酸40℃下反應2h，然后70℃下反應2h；過濾、水洗至濾液成中性、烘干得氨基乙酸接枝化的生物質；

2)復合改性水輝石的制備：

(1).水輝石季銨鹽化：將粒度為200目以下的水輝石置于十八烷基二甲基芐基氯化銨的水溶液中超聲分散48h得季銨鹽化的水輝石分散液；每克水輝石需要0.12-0.20g十八烷基二甲基芐基氯化銨；

(2).水輝石的絡合：向水輝石分散液中加入乙二胺進行絡合，40℃下攪拌12h，然后過濾至濾液用硝酸銀檢測無氯離子，70℃下烘干得復合改性水輝石；每克水輝石需要0.05-0.10g乙二胺；

3)無機材料雜化的多孔生物質微球的制備：

將10g復合改性水輝石和8g氨基乙酸接枝化的生物質置于100ml乙醇的水溶液中攪拌均勻，加入0.1g三乙胺，然后加入交聯劑戊二醛回流反應2h后過濾，水洗，干燥得無機材料雜化的多孔生物質微球。

2.根據權利要求1所述的無機材料雜化的多孔生物質微球，其特征在于：氧化工序中氧化處理溫度為10-20℃，高錳酸鉀的用量為高粱梗生物質顆粒重量的0.08-0.13倍。

3.根據權利要求1所述的無機材料雜化的多孔生物質微球，其特征在于：接枝化反應中N-(叔丁氧羰基)氨基乙酸的用量為高粱梗生物質顆粒重量的0.21-0.32倍。

4.根據權利要求1所述的無機材料雜化的多孔生物質微球，其特征在于：所述交聯劑戊二醛的用量為0.3-0.5g。

5.根據權利要求1所述的無機材料雜化的多孔生物質微球，其特征在于：所述無機材料雜化的多孔生物質微球的制備過程中干燥溫度為65℃。

6.一種權利要求1所述無機材料雜化的多孔生物質微球的用途，其特征在于：用于吸附廢水中的重金屬離子、苯酚或苯胺。

7.根據權利要求6所述無機材料雜化的多孔生物質微球的用途，其特征在于：吸附苯酚的pH環境為5.5-6.4，吸附苯胺的pH環境為7.8-8.2。

8.根據權利要求6所述無機材料雜化的多孔生物質微球的用途，其特征在于：所述重金屬離子為Pb²⁺、Cr²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺或Zn²⁺。

9.根據權利要求8所述無機材料雜化的多孔生物質微球的用途，其特征在于：吸附Pb²⁺時體系pH為4.3-5.2，吸附Cr²⁺時體系pH為5.2-5.5，吸附Cu²⁺時體系pH為6.2-6.5，吸附Ni²⁺時體系pH為4.3-4.8；吸附Zn²⁺時體系pH為3.2-7.8。