[發(fā)明專利]一種多功能復(fù)合水凝膠的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811294087.2
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN109289790B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙義平;文夢娟;姜文哲
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市金鱗水處理科技有限公司
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;C02F1/28;G01N21/64;B01J20/30;C02F101/22;C02F101/20
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11617
• 代理人: 張紅

本發(fā)明公開了一種多功能復(fù)合水凝膠的制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。本發(fā)明產(chǎn)品其特征在于既可以有效地對水中的重金屬離子進(jìn)行定性檢測，又可吸附水中的重金屬離子。本發(fā)明產(chǎn)品對廢水中低濃度鎳、鉻、鉛、汞等重金屬離子的吸附去除率均達(dá)到90％以上。本發(fā)明產(chǎn)品制備不需要特殊設(shè)備、工業(yè)化實(shí)施容易，產(chǎn)品成本不高。本發(fā)明所述復(fù)合凝膠產(chǎn)品吸附重金屬離子后，可通過清洗液清洗高效回收吸附的重金屬離子，可一次性洗脫掉95％以上所吸附的重金屬離子，凝膠可以重復(fù)使用。

本申請是以下申請的分案申請：申請日為2016年12月07日，申請?zhí)枮?01611116806.2，發(fā)明名稱為一種重金屬離子吸附和檢測型復(fù)合水凝膠的制備方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種對鎳、鉻、鉛、汞等重金屬離子具有良好檢測功能和吸附功能的復(fù)合高分子水凝膠制備方法。該復(fù)合水凝膠既可以有效地對水中的常規(guī)重金屬離子進(jìn)行定性檢測，又可以吸附水中的重金屬離子，可應(yīng)用于電鍍工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等污水的處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

重金屬離子污染對人體產(chǎn)生嚴(yán)重危害。目前，無害化處理含重金屬離子廢水的主要方法有膜分離法、電化學(xué)沉淀法、離子交換法、吸附及生物處理法等。其中，吸附法對重金屬離子的去除率高，吸附量大，吸附速率快，操作簡便。但是，可吸附重金屬離子的吸附劑一般價(jià)格都較為昂貴。因此，用價(jià)格低廉的材料復(fù)合改性現(xiàn)有吸附劑開發(fā)低成本和高吸附效率的新型吸附劑，是可吸附重金屬離子的吸附劑研究的一個(gè)重要方向。

凹凸棒土(ATP)作為一種天然非金屬礦物質(zhì)材料，是一種具有鏈層狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽粘土礦物，其特殊的結(jié)構(gòu)使其具有很大的比表面積，物理吸附能力很強(qiáng)；另一方面，凹凸棒土帶有層面負(fù)電荷，在層間吸附了具有可交換性的陽離子以使電荷平衡，這樣凹凸棒土就具有了強(qiáng)的離子吸附交換能力，可以應(yīng)用到含重金屬離子的廢水處理中。但是，凹凸棒土在水中有很好的懸浮性，盡管其具有很好的吸附能力，對于水處理領(lǐng)域來說，粉末狀的凹凸棒土無法直接投入水中使用，需要采取一定的方法進(jìn)行處理。目前，較好的處理方法是采用一定的載體固載凹凸棒土，再投入水中使用。本發(fā)明人在前期發(fā)明中公開了一種吸附型高分子復(fù)合水凝膠的制備方法及其產(chǎn)品(專利號ZL201020595998.1)，利用高分子水凝膠作載體，固載凹凸棒土，從而很好地發(fā)揮凹凸棒土的吸附作用。另外，公開了一種對重金屬離子吸附量大、吸附效率高的殼聚糖復(fù)合絮凝劑的制備方法及其產(chǎn)品(CN103274509A)。

海藻酸鈉(SA)是無臭、無味、淡黃色不定形粉末，性能優(yōu)良，在食品、紡織、醫(yī)藥及日用化工等眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，易于在鈣離子溶液中形成海藻酸鈣(CA)凝膠，對重金屬離子有良好吸附性能。Guerra D L等將天然ATP改性加入到海藻酸鈣薄膜中制備了雜化復(fù)合薄膜，研究了雜化膜對Th的吸附性能【Guerra D L,Viana R R,da Costa L P,etal.RETRACTED:Sodium alginate films modified by raw and functionalizedattapulgite for use of thorium(IV)adsorption:A thermodynamic approach[J].Journal of Physics and Chemistry of Solids,2009,70(11):1413-1421.】。Li Y等將碳納米管固定于海藻酸鈣中，制備出纖維狀復(fù)合凝膠，研究結(jié)果表明，纖維狀凝膠可增加其比表面積，提高對銅離子的吸附性能【Li Y,Liu F,Xia B,et al.Removal of copper fromaqueous solution by carbon nanotube/calcium alginate composites[J].Journal ofHazardous Materials,2010,177(1):876-880.】。因此，用海藻酸鈣凝膠為載體包覆、固定凹凸棒土，可充分利用其良好的吸附性能和優(yōu)良成形性的特點(diǎn)，協(xié)同凹凸棒土的重金屬離子吸附作用，制備重金屬離子吸附型凝膠材料。