[發明專利]一種硅藻基鎘離子印跡吸附劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910399203.5
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110201646A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 王藍青;解慶林;弓亮;鐘溢健;陳南春
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種硅藻基鎘離子印跡吸附劑的制備方法和應用，首先對硅藻原土預處理，活化硅藻表面官能團；再將硅藻土加入到鎘離子?單體混合溶液中，在交聯劑存在的條件下，進行交聯聚合；最后，洗脫印跡聚合物中的鎘離子，得到硅藻基鎘離子印跡吸附劑。本發明提供的硅藻基鎘離子印跡吸附劑保留了硅藻原始的多孔結構，具有較好的穩定性，擁有良好的傳質效率，同時可特異性識別水體中的鎘離子。該制備方法獲得的吸附劑在深度去除重金屬離子與后續資源化利用方面有巨大的應用前景。

技術領域

本發明設計重金屬離子吸附材料技術領域，特別涉及一種硅藻基鎘離子印跡吸附劑及其制備方法和應用

背景技術

由于采礦、冶金行業及其它工業廢水排放，造成水體中的重金屬污染加劇。重金屬元素不易生物降解，往往會通過生物鏈富集在生物體內，對生物體造成危害。鎘屬于高危害、有毒、優先控制的重金屬元素之一，大量未達排放標準的含鎘廢水的排放，會造成水體、土壤污染。

含鎘廢水的處理方法眾多，吸附法由于其簡單低耗、二次污染小等優勢，受到廣泛關注。在吸附過程中，吸附劑發揮巨大作用，現有吸附劑通常擁有較大比表面積、較穩定結構以及較高吸附容量，然而對成分復雜的污染廢水中實現特定重金屬離子的識別與深度去除能力有限。

離子印跡聚合物(Ion Imprinted polymers,IIPs)具有與目標離子特定的結合位點和結構互補的三維空穴，是一種可對水體中特定重金屬離子識別、捕獲與深度去除的功能材料。同時，離子印跡技術，在回收有價金屬時具有獨特優勢，是一種去除重金屬同時實現資源化的熱門技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硅藻基鎘離子印跡吸附劑及其制備方法和應用，本發明制備得到的硅藻基鎘離子印跡吸附劑具有良好的特定選擇性。

為了實現上述發明目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種硅藻基鎘離子印跡吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)對硅藻原土進行預處理，去除硅藻原土表面與孔道內的雜質；

(2)將鎘離子與含巰基官能團的功能單體混合，50～70℃水浴反應，得到鎘離子-單體混合溶液；

(3)取步驟(1)處理后的硅藻土加入步驟(2)制備的混合溶液中，50～70℃水浴回流16～18h；

(4)將交聯劑加入步驟(3)的混合溶液中，交聯聚合，得到包含鎘離子印跡聚合物；

(5)洗脫步驟(4)所述的鎘離子印跡聚合物中的鎘離子，得到硅藻基鎘離子印跡吸附劑。

步驟(1)所述的對硅藻原土進行預處理，具體為：

將硅藻原土置于300～400℃的馬弗爐中，煅燒2～4小時；冷卻后，將煅燒后的硅藻土加入濃度為1～2mol/L的鹽酸溶液中，60～80℃水浴回流12小時，除雜提純。

步驟(2)所述鎘離子與含巰基官能團的功能單體的摩爾比為3：1～1：3。

步驟(2)所述鎘離子與含巰基官能團的功能單體反應時間為2～4小時。

步驟(3)所述所加入的硅藻土與鎘離子-單體混合溶液的固/液比為1：10～1：15。

步驟(4)所述含巰基官能團的功能單體與交聯劑的摩爾比為5：1～1：5.

步驟(4)所述交聯聚合時間為3～5小時。

步驟(5)所述洗脫試劑為鹽酸溶液或者EDTA溶液。所述硅藻基鎘離子印跡吸附劑在吸附含鎘離子的水溶液中的應用。

現有技術相比，本發明具有以下優點和效果：