[發明專利]CA-Al-KABs干凝膠吸附劑的制備方法及其應用于廢水處理

在審

• 申請號: 202010578577.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111659342A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 胡玉瑛;潘成;胡鋒平;彭小明;戴紅玲;劉蘇蘇;鄭曉環
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: B01J20/12
• 分類號: B01J20/12;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F103/34
• 代理公司: 常州興瑞專利代理事務所(普通合伙) 32308
• 代理人: 談敏

本發明屬于吸附劑合成技術領域，涉及干凝膠類吸附劑，尤其涉及一種CA?Al?KABs干凝膠吸附劑的制備方法，包括：將高嶺土懸浮液與1.0 mol/L鈉鹽溶液混合攪拌固體清洗、干燥研磨得到鈉基高嶺土Na?Kaolin；60℃的水浴中向0.4 mol/L鋁鹽溶液中緩慢滴入等體積0.96mol/L NaOH溶液，得到Al柱撐溶液；將所得Na?Kaolin按2～3:100的質量比分散在去離子水中，滴入Al柱撐溶液，得到鋁基高嶺土Al?Kaolin；將Al?Kaolin加入20 g/L海藻酸鈉溶液中，攪拌、超聲，加入0.5 mol/L交聯溶液，硬化、過濾、洗滌、干燥即得。本發明對高嶺土進行復合改性，在保持吸附效果的同時，根據需要制備出形態不同的CA?Al?KABs干凝膠，解決了固液分離的困難。所制得干凝膠可有效去除廢水中抗生素，尤其是含環丙沙星和諾氟沙星，為實際應用提供理論和實驗支撐。

技術領域

本發明屬于吸附劑合成技術領域，涉及干凝膠類吸附劑，尤其涉及一種CA-Al-KABs干凝膠吸附劑的制備方法及其應用于廢水處理。

背景技術

隨著醫藥技術的發展，抗生素被廣泛用于預防感染和治療人類與動物的各種疾病。然而，抗生素在人類和動物體內難以被完全代謝和吸收，50～80%以原藥物或不完全代謝產物被排出體外，進入環境?？股剡M入水體會誘發產生耐抗生素的病原體，進而帶來生態風險，危及生命健康。絕大多數抗生素分子的可降解性很低，因此，去除水環境中的抗生素是一個日益緊迫的問題。

目前水體中抗生素的去除方法主要包括：化學氧化、光催化降解、膜過濾、吸附等。其中，吸附法具有高效、易操作、成本低等優點，在實際應用中具有廣闊的前景。高嶺土在我國分布較廣，具有經濟成本低、可利用性好、對環境友好等優點。然而，高嶺土對抗生素的吸附能力有限、固液分離困難，在抗生素的處理過程中的應用受到了很大的限制。基于此，改良高嶺土，提高其對抗生素的吸附性能，優化其分離回收特性對抗生素的去除具有重大意義。

發明內容

針對上述現有技術中存在的不足，本發明的目的是公開一種CA-Al-KABs干凝膠吸附劑的制備方法。

技術方案

一種CA-Al-KABs干凝膠吸附劑的制備方法，包括如下步驟：

a）將高嶺土按照1：5的質量比分散在去離子水中震蕩1～2 h，靜置分層，舍去沉淀部分，獲得高嶺土懸浮液；

b) 將所得高嶺土懸浮液與1.0 mol/L 鈉鹽溶液按照2：1的體積比混合并攪拌10～12h，沉降后除去上清液，所得固體用超純水清洗若干次，60～80 ℃干燥8～14 h，優選12h，研磨至100～200目，得到鈉基高嶺土Na-Kaolin；

c）60 ℃的水浴中向0.4 mol/L 鋁鹽溶液中緩慢滴入等體積0.96mol/L NaOH溶液，劇烈攪拌20～30 min，得到Al柱撐溶液；

d）將所得鈉基高嶺土Na-Kaolin按2～3:100，優選2.5:100的質量比分散在去離子水中形成混合液，隨后將混合液按1:1的體積比緩慢滴入Al柱撐溶液，攪拌16～20 h，靜置8～12h，所得沉淀物用超純水清洗若干次，在60～80 ℃干燥8～12 h，研磨至100～200目，得到鋁基高嶺土Al-Kaolin；

e）將鋁基高嶺土Al-Kaolin加入20 g/L海藻酸鈉溶液中，攪拌、超聲，所得混合物加入0.5 mol/L交聯溶液中，硬化20～30 min后，過濾，所得固體用超純水洗滌若干次后，60 ℃干燥12h，得到CA-Al-KABs干凝膠吸附劑，其中所述鋁基高嶺土Al-Kaolin：海藻酸鈉溶液：交聯溶液的質量體積比為2～4 g：100 mL：500 mL。

本發明較優公開例中，步驟b）中所述鈉鹽為氯化鈉、硝酸鈉或硫酸鈉中的任一種。

本發明較優公開例中，步驟c）中所述鋁鹽為氯化鋁、硝酸鋁或硫酸鋁中的任一種。