[發明專利]腐殖酸/凹凸棒土磁性復合材料的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201810526317.7
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108704617B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 鄧月華;李婭妮
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;C02F1/28;B01J20/30
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• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種腐殖酸改性磁性凹凸棒土復合材料的制備方法及其應用。本發明的腐殖酸改性磁性凹凸棒土與凹凸棒土相比，不僅能實現快速有效地去除水中的心得安，又能在一定程度上抗水中腐殖酸的干擾。本發明制備的腐殖酸改性磁性凹凸棒土對水中的心得安能夠快速有效地吸附水中的心得安，并且鐵流失量很小，具體為腐殖酸改性磁性凹凸棒土在1h之內就能夠快速有效地吸附水中的心得安，并且吸附量高于四氧化三鐵和磁性凹凸棒土。在pH＝4?9的條件下，鐵流失量不大于0.017mg/L，這證明了制備的材料在反應過程中是穩定的。本發明的腐殖酸改性磁性凹凸棒土復合材料不僅能有效去除水中心得安，而且制備過程簡單，價格低廉，對環境無二次污染，因此具有很大的應用前景。

技術領域

本發明屬于環境功能材料制備領域，具體涉及一種腐殖酸/凹凸棒土磁性復合材料的制備方法及其應用。

背景技術

近年來，由于我國經濟的快速發展，對各種資源的需求不斷加大，其中水資源的開發及大量污染物的排放，使得水污染問題越來越嚴重。日益嚴重的水污染問題不僅降低了水體的使用功能，還加劇了水資源短缺的矛盾，而且大量的污染物進入水體中，會對水生生物和人體健康帶來非常嚴重的危害。由于藥物的頻繁使用，人或動物的排泄及廢棄藥物不合理的處置，污水處理技術的不完善等導致水環境出現了藥物污染的現象。藥物和個人護理品(Pharmaceutical and Personal Care Products，PPCPs)在環境介質中的殘留已被廣泛報道。這些物質具有很強的持久性和潛在的生物累積性，一旦流失到環境受納體中，可以誘發土壤或水生棲息物等的物化或生化功能的改變。PPCPs特殊的物化性質以及被大量使用的現狀，給生態環境和人類健康帶來了一定的潛在危險。

β阻斷劑作為一類重要的藥物，廣泛用于治療心絞痛，高血壓，心臟病等疾病，促使β阻斷劑的銷量非常的大。由于它們在人體內的保留率較低，并且排除體外后，一般的水處理過程不能完全去除它們，使得這一類藥物廣泛存在于污水廠的出水及地表水中。β阻斷劑在環境中作為一類新興污染物，當它們在低濃度時就會對水生生物產生很大的危害。心得安是β阻斷劑中毒性最大的一種，因此有效去除水中的心得安是我們迫切需要研究的方向。

我國擁有大量優質、廉價、易開采的凹凸棒土資源，由于凹凸棒土具有很大的比表面積、較強的陽離子交換能力，并且表面帶有剩余負電荷，故常常用它吸附去除水中的重金屬和陽離子型污染物。天然凹凸棒土中，凹凸棒石晶體間和自然孔道內填充有碳酸鹽類膠結物，導致晶體顆粒團聚，使其孔道結構、表面形態以及晶體堆積狀態都處于無規則狀態，這削弱了其整體的物化性能，從而影響到凹凸棒土的吸附性能。在實際應用中，為了改善凹凸棒土的吸附效果，通常在使用前對凹凸棒土進行適當的酸化改性。研究者曾經研究過幾種改性凹凸棒土(殼聚糖改性凹凸棒土，硅烷偶聯劑改性，氨基改性凹凸棒土)對心得安的吸附，但是發現酸化凹凸棒土對心得安的吸附效果最好，研究發現，負載了上述基團以后，材料在不同pH下的電位都呈現增加趨勢，可能原因是負載以后凹凸棒土表面的負電荷減少，不利于陽離子型污染物心得安的吸附。但是酸化凹凸棒土雖然對心得安有很好的吸附效果，但是分離起來比較困難?；诖?，研究者前期制備了磁性凹凸棒土來解決分離的問題，但是研究發現凹凸棒土負載上磁性四氧化三鐵以后對心得安的吸附效果下降了。

因此，需要提供一種針對上述現有技術不足的改進技術方案。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中天然凹凸棒土對心得安的吸附效果較差且回收效率和再生效率低等技術缺陷，提供一種腐殖酸/凹凸棒土磁性復合材料的制備方法及其應用。本發明在對凹凸棒土進行磁性改性的同時，在負載上一種能提高磁性凹凸棒土吸附效果的物質；前期研究發現，腐殖酸對心得安有一定的吸附能力本發明提出了制備一種腐殖酸/凹凸棒土磁性復合材料。研究結果表明，本發明制備的材料對心得安有良好的吸附效果，并且可以實現快速分離，本發明優化了凹凸棒土對心得安的吸附性能。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種腐殖酸/凹凸棒土磁性復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：