[發明專利]一種廢棄海綿泡沫碳基復合吸附材料的制備方法及其在吸附去除廢水中鉻的應用

有效

• 申請號: 202011048024.6
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112156754B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 田長安;朱樂杰;賀圖升;劉洋;王操;陳超
• 申請（專利權）人: 韶關學院
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;C02F1/28;B01J20/30;C02F101/22
• 代理公司: 合肥輝達知識產權代理事務所(普通合伙) 34165
• 代理人: 汪守勇

一種廢棄海綿泡沫碳基復合吸附材料的制備方法及其在吸附去除廢水中鉻的應用，涉及廢棄海綿泡沫處理以及含含鉻廢水處理技術領域，首先將鋅鹽、鎂鹽、鉬鹽溶于水中并加入適量稀硝酸混合均勻，再加入廢棄海綿泡沫碳并混合均勻，然后在超聲波反應器中通過水熱浸漬進行反應，制備獲得廢棄海綿泡沫碳基復合吸附材料。本發明以廢棄海綿/泡沫碳基為主要載體物質，以一定含量和組成的ZnO?MoO₃?MgO為填充劑，制備性能優良的多元復合吸附材料。并對吸附性能進行了測試，篩選出性能優良的改性廢棄海綿碳基吸附材料C?ZnO?MoO₃?MgO，實驗證實了這些改性廢棄海綿泡沫碳基吸附材料可以用于含鉻廢水治理中。

技術領域

本發明涉及廢棄海綿泡沫處理以及含含鉻廢水處理技術領域，具體是涉及一種廢棄海綿泡沫碳基復合吸附材料的制備方法及其在吸附去除廢水中鉻的應用。

背景技術

鉻污染主要來自鉻礦和金屬冶煉、電鍍、制革等工業廢水、廢氣和廢渣。鉻是一種毒性較高的重金屬，三價鉻易形成氧化物或氫氧化物沉淀，其毒性相對較弱，通常認為六價鉻的毒性比三價鉻的毒性高100倍。由于鉻的毒性較高，鉻及其化合物被列入中國水環境優先污染物黑名單。進入人體的鉻被積存在人體組織中，代謝和被清除的速度緩慢。鉻進入血液后，主要與血漿中的球蛋白、白蛋白、r-球蛋白結合。六價鉻還可透過紅細胞膜，15分鐘內可以有50％的六價鉻進入細胞，進入紅細胞后與血紅蛋白結合。鉻的代謝物主要從腎排出，少量經糞便排出。六價鉻對人主要是慢性毒害，它可以通過消化道、呼吸道、皮膚和粘膜侵入人體，在體內主要積聚在肝、腎和內分泌腺中。通過呼吸道進入的則易積存在肺部。六價鉻有強氧化作用，所以慢性中毒往往以局部損害開始逐漸發展到不可救藥。經呼吸道侵入人體時，開始侵害上呼吸道，引起鼻炎、咽炎和喉炎、支氣管炎。

鉻的過量攝入會造成中毒。鉻的中毒主要是偶然吸入極限量的鉻酸或鉻酸鹽后，引起腎臟、肝臟、神經系統和血液的廣泛病變，導致死亡。也有鉻酸鈉經灼傷創面吸收引起中毒的事例。長期職業接觸、空氣污染或接觸鉻的灰塵，可引起皮膚過敏和潰瘍，鼻腔的炎癥、壞死，甚至肺癌。經口攝入，可引起胃腸道損傷，循環障礙、腎衰竭。治療萬法在于離開接觸，采用鱉合劑治療，高糖攝入也使鉻排泄量增多。鉻有2價、3價和6價三種化合物。引起中毒主要是指6價鉻而言，它具有強氧化性，易穿入生物膜而起作用；2價、3價鉻在皮膚表層即與蛋白質結合，形成穩定的配合物，不會引起生物效應。

近年來，隨著經濟和科學技術的飛速發展，碳基材料是一種無污染、無害環境的吸附劑材料。而負載吸附改性劑的復合吸附材料，由于其具有豐富的孔狀結構、超高比表面積，豐富的表面官能團，在吸附分離、污水處理、氣體凈化等領域廣泛應用。因其獨特的三維結構目前被廣泛關注，它具有獨特的骨架結構、較高的表面積、定向的孔道分布，具有較高的化學穩定性。常見改性復合吸附材料的合成方法有碳化法、物理化學活化法、催化活化法、有機凝膠碳化法、自組裝法和模板法等，這些方法制備的復合吸附材料的吸附性能不一，產品質量良莠不齊。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提出一種廢棄海綿泡沫碳基復合吸附材料的制備方法及其在吸附去除廢水中鉻的應用，以制備可以用于含鉻廢水處理的吸附材料。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種廢棄海綿泡沫碳基復合吸附材料的制備方法，首先將鋅鹽、鎂鹽、鉬鹽溶于水中并加入適量稀硝酸混合均勻，再加入廢棄海綿泡沫碳并混合均勻，然后在超聲波反應器中通過水熱浸漬進行反應，制備獲得廢棄海綿泡沫碳基復合吸附材料C-ZnO-MoO₃-MgO。

作為本發明的廢棄海綿泡沫碳基復合吸附材料的制備方法的優選技術方案，具體步驟如下：

1)、稱取硝酸鋅、氧化鎂、鉬酸銨加入燒杯中，使用蒸餾水和稀硝酸溶解，然后加入廢棄海綿泡沫碳，并加入氨水調節溶液的pH值至6-12，充分攪拌；

2)、放入超聲波反應器中，燒杯置于水熱浸漬下于85℃下反應30min，超聲波開啟功率為1200W；