[發(fā)明專利]一種復(fù)合鐵氧化物重金屬螯合纖維及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711090686.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN108014755A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山菌菌食品科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/24
• 分類號(hào): B01J20/24;B01J20/28;C02F1/28;D06M14/04;D06M15/285;D06M11/49;D06M101/06;C02F101/20
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

本發(fā)明公開了一種復(fù)合鐵氧化物重金屬螯合纖維及其制備方法，由水稻秸稈、丙烯酰胺、過(guò)氧化苯甲酰、發(fā)泡劑、氯化鐵、粉煤灰等原料制成，本發(fā)明通過(guò)秸稈纖維進(jìn)行重金屬的脫除，能實(shí)現(xiàn)廢棄資源的再利用，降低生產(chǎn)成本，利用水相合成納米鐵氧化物，擴(kuò)大了污染物吸附種類，提高對(duì)重金屬的吸附效能，本發(fā)明重金屬螯合纖維可實(shí)現(xiàn)環(huán)境降解，緩解大量不可降解的化學(xué)重金屬捕捉劑廢棄物造成的二次污染，脫除后的重金屬離子吸附于纖維上，方便了洗脫回收，具有經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的使用特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬捕集技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合鐵氧化物重金屬螯合纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

重金屬通常具有急性或慢性毒性，有時(shí)會(huì)以更復(fù)雜的方式毒害人體，如致癌或非直接地引發(fā)某些疾病。在各類危險(xiǎn)廢物中，重金屬?gòu)U物占有很大的比重。它們以各種各樣的方式危害人體和其它生物體。特別是在安全填埋處置過(guò)程中，由于重金屬的不可降解性決定了其將長(zhǎng)期存在于填埋場(chǎng)中，對(duì)填埋場(chǎng)周圍的環(huán)境構(gòu)成極大的潛在威脅。土壤或灌溉水中的重金屬會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，并且將在植物的葉、莖或根部富集，以至其影響波及整個(gè)食物鏈，另一方面，水體中的重金屬離子污染嚴(yán)重威脅著人類健康，成為世界面臨的環(huán)境難題。

目前，化學(xué)吸附法是重金屬污染治理和控制的主要技術(shù)手段，吸附法因其簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)、可再生、無(wú)二次污染等特點(diǎn)而越來(lái)越受到人們的重視。在活性炭、金屬氧化物、殼聚糖、腐殖酸等眾多吸附材料中，鐵氧化物由于其來(lái)源廣泛、成本低廉、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而得到較廣泛的應(yīng)用和較多的研究，但單獨(dú)使用鐵氧化物吸附種類單一，吸附量小，同時(shí)制備納米結(jié)構(gòu)的鐵氧化物，通常會(huì)用到大量有機(jī)溶劑，成本較高，不利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

粉煤灰是燃煤電廠排出的固體廢物，主要成分是二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵等，目前其重要的資源化利用途徑之一是作為建筑材料制磚。而在城市建設(shè)和建筑拆除過(guò)程中又會(huì)產(chǎn)生大量的粉煤灰廢磚塊，這些廢棄物大量堆積，不僅占用土地，而且會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。粉煤灰作為粉煤灰磚的主要成分，具有結(jié)構(gòu)多孔，比表面積大等特點(diǎn)，可吸附水體中的氮、磷、金屬離子等。粉煤灰磚塊中的粉煤灰、石灰、石膏等成分含有鋁、鈣、鐵等多種活性氧化物，這些氧化物經(jīng)改性后具有與以上污染物形成沉淀的潛力。因此，利用廢棄粉煤灰磚塊經(jīng)改性用于重金屬處理潛力巨大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種復(fù)合鐵氧化物重金屬螯合纖維及其制備方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種復(fù)合鐵氧化物重金屬螯合纖維，通過(guò)以下方法制備：

（1）將干燥的水稻秸稈粉碎，清水洗去雜質(zhì)后，置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的氫氧化鈉溶液中室溫下浸泡2-3小時(shí)，再取出放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鈉溶液中在90-95℃下蒸煮3-4小時(shí)，之后取出并用水洗凈，抽濾后在80-90℃下烘干，得預(yù)處理水稻秸稈纖維素備用；

（2）將步驟1所得纖維素置于30-50倍于其質(zhì)量的水中，在45-55℃不斷攪拌條件下分別加入丙烯酰胺、過(guò)氧化苯甲酰、發(fā)泡劑，其中纖維素、丙烯酰胺、過(guò)氧化苯甲酰、發(fā)泡劑的質(zhì)量比為（10-12）：（25-26）：（6-8）：（4-5），反應(yīng)80-90分鐘后過(guò)濾，得改性纖維備用；

（3）將0.5mol/L硫酸鎂溶液和1mol/L氫氧化鈉溶液等體積混合，攪拌10-15分鐘后再向其中加入硫酸鎂粉末，并于110-120℃下加熱10-12小時(shí)，經(jīng)自然冷卻后得到固體沉淀，干燥后與氯化鐵混合并完全沉浸在水中，以300-350轉(zhuǎn)/分的速率攪拌60-90分鐘，收集沉淀物，用水洗凈后置于烘箱中，在130-150℃下干燥，并磨細(xì)至0.05毫米以內(nèi)，得納米鐵氧化物備用；