[發(fā)明專利]氨基和巰基雙功能化介孔二氧化硅的制備方法及其在砷去除中的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811560922.2
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109663572B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱建丁;朱曉慧;梁汝萍
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 胡群

本發(fā)明公開了一種氨基和巰基雙功能化介孔二氧化硅的制備方法及其在砷去除中的應用，先以P123為模板劑，以TEOS為硅源，制備主體介孔二氧化硅，然后通過點擊開環(huán)反應將雜環(huán)硅烷接枝到介孔二氧化硅表面，制成氨基和巰基雙功能化介孔二氧化硅(bi?SBA?15)。bi?SBA?15含有大量的巰基和氨基，分別通過螯合作用和靜電作用與As(III)和As(V)形成穩(wěn)定的配合物，極大地提高了對砷的吸附容量。本發(fā)明制備的bi?SBA?15可在無需氧化的條件下去除As(III)和As(V)，方法簡單，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可大規(guī)模生產(chǎn)，對水體中砷的去除效率高，可作為廢水甚至飲用水中砷的高效吸附劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氨基和巰基雙功能化介孔二氧化硅的制備方法及其在砷去除中的應 用，屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

砷有強毒性和致癌性，被國際衛(wèi)生組織規(guī)定為第一類致癌物，是水體中優(yōu)先控制的污 染物之一。在天然水中，砷主要以砷酸As(V)和亞砷酸As(III)兩種無機砷的形式存在，其中 亞砷酸比砷酸的毒性大25-60倍。目前，砷污染問題幾乎遍布全球，美國、中國、巴基斯坦、 印度、日本等很多國家都面臨著不同程度的砷污染問題。研究發(fā)現(xiàn)，孟加拉國和印度兩地 存在較嚴重的砷污染，很多飲用水水源中砷的含量超過200ppb，遠高于世界衛(wèi)生組織 (WHO)所規(guī)定的標準限值(10ppb)(Adsorption of As(III)and As(V)onto colloidalmicroparticles of commercial cross-linked polyallylamine(sevelamer)fromsingle and binary ion solutions，J.Colloid Interf.Sci.2016，474，137-145)。因而研究經(jīng)濟且高效的除砷技術(shù)具有重大 現(xiàn)實意義。當前，主要用于水體除砷的技術(shù)有混凝沉淀法、吸附法、離子交換法、膜技術(shù) 等，吸附法因其操作簡便、穩(wěn)定性好、高效經(jīng)濟等優(yōu)勢受到了廣泛關(guān)注。目前，常用的除 砷吸附劑是由鐵氧化物和化學氧化劑組成的復合材料，先通過氧化劑將As(III)氧化為As(V)， 再由鐵氧化物吸附As(V)，從而達到同時去除亞砷酸和砷酸的目的，但是這些材料在水中易 溶出或分解從而造成安全性隱患(Simultaneousoxidation and sequestration of As(III)from water by using redox polymer-basedFe(III)oxide nanocomposite，Environ.Sci.Technol.2017， 51，6326-6334)。因此，發(fā)展無需氧化的安全高效的除砷材料成為亟待解決的問題。