[發(fā)明專利]一種磁性有機(jī)改性納米吸附材料的制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910240309.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN109926024B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周唯;劉安民;廖可兵;陳雪林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南工學(xué)院
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J20/28;C02F1/28;B01J20/30;C02F101/20
• 代理公司: 深圳市興科達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀;賈慶

本發(fā)明公開了一種磁性有機(jī)改性納米吸附材料的制備方法及其應(yīng)用，以氯化亞鐵和氯化鐵在檸檬酸鈉溶液中反應(yīng)制備磁性Fe₃O₄，然后以廢棄物雞蛋殼經(jīng)煅燒后的原料為鈣源，通過添加SiO₂粉末，NH₄HCO₃作為發(fā)泡劑，利用水熱合成法制備磁性納米吸附材料硬硅鈣石。再利用橋連分子制備氨基官能化新型磁性有機(jī)改性納米吸附材料。本發(fā)明采用的原料來(lái)源于生活廢棄物，成本低，同時(shí)制備的材料應(yīng)用于水體重金屬離子處理，具有成本低，效果好。

本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種磁性有機(jī)改性納米吸附材料的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

重金屬主要是指汞、鉻、鉛、鎘、鋅、鈷、銅和錳等，大量行業(yè)如電鍍、金屬加工、制革等產(chǎn)生大量含重金屬等廢水。這些重金屬較穩(wěn)定，易通過食物鏈而積累，構(gòu)成對(duì)生物和人體健康的嚴(yán)重威脅。為了避免重金屬對(duì)水體的污染，尋求高效的吸附劑用于污水凈化成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

硬硅鈣石[Ca6Si6O17(OH)2]是一種良好的保溫材料，廣泛應(yīng)用于礦業(yè)、電力、建筑等行業(yè)。硬硅鈣石因具有較大的比表面積和吸附能力，在處理重金屬?gòu)U水方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)有的硬硅鈣石[Ca6Si6O17(OH)2]不便于回收，且吸附重金屬的能力還有待加強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的主要目的在于提供磁性可回收吸附劑的制備方法及其應(yīng)用。本發(fā)明采用的原料來(lái)源于生活廢棄物，成本低，同時(shí)制備的材料應(yīng)用于水體重金屬離子處理，具有成本低，效果好。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種磁性有機(jī)改性納米吸附材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、制備磁性Fe₃O₄；

步驟二、制備硬硅鈣石吸附材料：

稱取2Z-4Zg新制CaO，加入40Zml 90℃去離子水，在磁力攪拌器的攪拌下反應(yīng)30min，生成Ca(OH)₂。再加入6ZgSiO₂粉末，加入40ZmL去離子水溶解，10Zg發(fā)泡劑，2ZgKOH提供堿性環(huán)境，密封反應(yīng)30min，裝入反應(yīng)釜中，在150℃的條件下反應(yīng)12小時(shí)；然后抽濾、水洗、酸洗，60℃干燥兩小時(shí)，過325目篩，得到硬硅鈣石，待用；

步驟三、有機(jī)改性納米吸附材料的制備：

稱取2.0Xg硬硅鈣石，加入10XmL橋連分子，密封反應(yīng)12h，之后用丙酮清洗，再用蒸餾水洗滌；干燥、抽濾，在60℃下恒溫干燥2h；稱取2.0Xg加入了橋連分子的硬硅鈣石，加入10XmL乙二胺，密封反應(yīng)12h，得到硬硅鈣石有機(jī)改性的交聯(lián)劑的溶液；

步驟四、磁性有機(jī)改性納米吸附材料的制備:

將1Yg Fe₃O₄納米粒子加入步驟三制得的10Yml有機(jī)改性的交聯(lián)劑的溶液中，攪拌并超聲分散30分鐘，將溶液升溫到90℃，反應(yīng)進(jìn)行3小時(shí)后，利用磁性分離技術(shù)吸附其中的磁性物質(zhì)，再將磁性物質(zhì)用去離子水和丙酮各洗3遍，放入干燥箱60℃烘干，得到磁性有機(jī)改性納米吸附材料硬硅鈣石；

X、Y、Z均為系數(shù)。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述磁性Fe₃O₄的制備方法如下：