[發(fā)明專利]一種高效吸附汞離子的復合材料的制備方法

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• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108298629A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 王蘭;曾何華;王傳義
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/26;B01J20/30;C02F101/20
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所(普通合伙) 65106
• 代理人: 張莉

本發(fā)明涉及一種高效吸附汞離子的復合材料的制備方法，該方法由海藻酸鈉、羧甲基殼聚糖或羧甲基纖維素，聚乙烯亞胺或多巴胺，以及聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇為原料，采用交聯(lián)聚合法制成，交聯(lián)劑采用戊二醛或環(huán)氧氯丙烷。整個制備過程均在水溶液中進行，制備方法簡單，無需特殊的工藝設備，生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好，易于產(chǎn)業(yè)化。該吸附汞離子的復合材料對汞離子具有較高的選擇性吸附能力，且受酸堿度的影響較小，吸附了汞離子的吸附劑用硝酸脫附后可再次使用，具有良好的可再生性和循環(huán)利用性。

技術領域

本發(fā)明涉及一種去除水體汞離子的高效吸附汞離子的復合材料的制備方法。

背景技術

在水體污染方面，重金屬污染通常難以治理，其中汞污染的治理又是難中之難。無機汞在天然水體中可被微生物轉化為毒性更強的甲基汞，在生物體內(nèi)大量富集后經(jīng)過食物鏈進入人體，嚴重危害人體的健康，如可損害神經(jīng)系統(tǒng)，導致神經(jīng)紊亂，運動失調(diào)，出現(xiàn)視力模糊，聽力下降，語言障礙等癥狀，嚴重時心力衰竭而死亡，死亡率可達40％，急性汞中毒還會導致肝炎和血尿的發(fā)生。基于汞的危害性，我國在2006年修訂的《生活飲用水衛(wèi)生標準》中規(guī)定生活飲用水汞的含量不得超過0.001mg/L，工業(yè)最高允許排放濃度為0.05mg/L，且甲基汞不得檢出。2016年1-8月，全國汞產(chǎn)量0.16萬噸，同比增長45.46％。我國是全球環(huán)境汞排放量最多的國家之一，約占全球環(huán)境汞排放總量的33％左右，因此，對汞污染的治理已經(jīng)刻不容緩。

汞金屬廢水的治理方法主要包括化學沉淀法、離子交換法、蒸發(fā)濃縮法、電解法、液膜法和吸附法等。目前，工業(yè)上多采用化學沉淀法處理含汞廢水。化學沉淀法的應用技術容易實現(xiàn)，尤其在重金屬含量高的廢水治理中表現(xiàn)出了良好的性能和優(yōu)異的性價比。但化學沉淀法存在易引起水質(zhì)硬化，由于溶度積的影響對低濃度的汞廢水處理不徹底，易導致二次污染以及難以應用于治理流動水體等缺點。吸附法是目前研究最熱門的方法之一，其主要特點有：(1)可以對低濃度(濃度小于100mg/L)的汞離子廢水進行深度處理，通常化學沉淀法處理后的含汞廢水都要利用吸附法進行深度處理；(2)可重復使用，許多吸附劑都可以通過酸洗、鹽洗等脫附手段得到再生而重復使用；(3)吸附劑品種多樣，既可以滿足不同應用環(huán)境的要求，又為人工設計和開發(fā)新型吸附劑提供了廣闊的空間；(4)吸附法二次污染小，通常不會向所處理水體中引入新的污染物。據(jù)眾多文獻報道，含有氨基、亞氨基、羧基或巰基官能團的高分子聚合物對汞離子具有很好的鰲合作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于，提供一種高效吸附汞離子的復合材料的制備方法，該方法由海藻酸鈉、羧甲基殼聚糖或羧甲基纖維素，聚乙烯亞胺或多巴胺，以及聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇為原料，采用交聯(lián)聚合法制成，交聯(lián)劑采用戊二醛或環(huán)氧氯丙烷。整個制備過程均在水溶液中進行，制備方法簡單，無需特殊的工藝設備，生產(chǎn)成本低，環(huán)境友好，易于產(chǎn)業(yè)化。該吸附汞離子的復合材料對汞離子具有較高的選擇性吸附能力，且受酸堿度的影響較小，吸附了汞離子的吸附劑用硝酸脫附后可再次使用，具有良好的可再生性和循環(huán)利用性。

本發(fā)明所述的一種高效吸附汞離子的復合材料的制備方法，按下列步驟進行：

a、將海藻酸鈉、羧甲基殼聚糖或羧甲基纖維素加水溶解，配制成1％-10％的水溶液；

b、將聚乙烯亞胺或多巴胺溶于步驟a中得到的溶液，配制成含聚乙烯亞胺或多巴胺1％-30％的溶液；

c、將聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇加入步驟b的混合溶液中，配制含聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇1％-10％的混合溶液；

d、將步驟c所得的混合溶液在室溫下攪拌2-12小時；

e、將步驟d的混合溶液中加入交聯(lián)劑戊二醛或環(huán)氧氯丙烷，交聯(lián)劑的加入量為原料質(zhì)量百分比的0.2-10％，繼續(xù)攪拌3-12小時，得到絮狀物；

f、將步驟e得到的絮狀物充分洗滌，冷凍干燥，得到高效吸附汞離子的復合材料。