[發明專利]重金屬和有機物吸附凝膠材料、凝膠吸附體及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201711225038.9
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108097221A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 趙玉杰;張艷偉;譚冬飛;劉瀟威
• 申請（專利權）人: 農業部環境保護科研監測所
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C09K17/16;C09K101/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 劉書芝

1.一種重金屬和有機物吸附凝膠材料，其特征在于，主要由樹脂或填料、DTPA改性材料與丙烯酰胺凝膠溶液制備而成；

其中，所述樹脂包括XAD18，所述填料包括C18。

2.根據權利要求1所述的重金屬和有機物吸附凝膠材料，其特征在于，所述樹脂或填料與DTPA改性材料的重量比為(0.5～3)：(0.5～3)，優選為(1～2)：(1～2)，進一步優選為1：1；

優選地，所述樹脂或填料和DTPA改性材料混合形成混合物，所述混合物與丙烯酰胺凝膠溶液的重量比為(1～4)：(8～12)，優選為(2～3)：(9～11)，進一步優選為3：10。

3.根據權利要求1或2所述的重金屬和有機物吸附凝膠材料，其特征在于，所述樹脂還包括XAD16N、XAD1600N和XAD1180N中的一種或多種的混合物；

所述填料還包括C8、C2和HLB中的一種或多種的混合物。

4.一種凝膠吸附體，其特征在于，包括權利要求1～3任一項所述的重金屬和有機物吸附凝膠材料。

5.根據權利要求4所述的凝膠吸附體，其特征在于，所述凝膠吸附體的形狀為柱狀、片狀、塊狀、條形狀或環狀。

6.根據權利要求4或5所述的凝膠吸附體，其特征在于，還包括過硫酸銨和四甲基乙二胺。

7.如權利要求4～6任一項所述的凝膠吸附體的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

將樹脂或填料與DTPA改性材料按比例混合后，再與丙烯酰胺凝膠溶液按比例充分混合，得到混合液；超聲處理后加入過硫酸銨和四甲基乙二胺，得到懸濁液；

將所述懸濁液快速注入承載體中，依次進行低溫培養和恒溫恒濕培養，隨后取出放入水中，一段時間后取出，得到所述的凝膠吸附體。

8.根據權利要求7所述的凝膠吸附體的制備方法，其特征在于，所述樹脂或填料與DTPA改性材料的重量比為(0.5～3)：(0.5～3)，優選為(1～2)：(1～2)，進一步優選為1：1；

所述樹脂或填料和DTPA改性材料混合形成混合物，所述混合物與丙烯酰胺凝膠溶液的重量比為(1～4)：(8～12)，優選為(2～3)：(9～11)，進一步優選為3：10；

所述過硫酸銨與混合液的體積比為(2～5)：(400～600)，優選為(3～4)：(450～550)，進一步優選為3：500；

所述四甲基乙二胺與混合液的體積比為(2～5)：(1500～300)，優選為(3～4)：(1800～2200)，進一步優選為3：2000；

優選地，超聲處理的溫度為3～6℃，時間為3～8min；

優選地，低溫培養的溫度為4～10℃，時間為40～60min；恒溫恒濕培養的溫度為45～55℃，時間為1～3min；

優選地，所述的一段時間為20～40min。

9.權利要求1～3任一項所述的重金屬和有機物吸附凝膠材料或權利要求4～6任一項所述的凝膠吸附體在吸附土壤中重金屬和有機物方面的應用。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，所述有機物包括農藥、抗生素、塑化劑、多環芳烴和持久性有機污染物；

優選地，采用凝膠吸附體吸附土壤中的重金屬和有機物方法為：先將土壤鉆洞，再將所述凝膠吸附體插入洞中，待23～25h后，取出即可；

優選地，凝膠吸附體上的重金屬和有機物的洗脫方法為：先采用含有1M的NaCl的乙腈洗脫，農藥和抗生素的洗脫率達90％以上，再采用體積比為1：1的正己烷和二氯甲烷洗脫，塑化劑、多環芳烴和持久性有機污染物的洗脫率達90％以上，再采用2M的HNO3洗脫，重金屬的洗脫率達100％。