[發明專利]一種介孔吸附材料及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202011155479.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112371080B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 范蕾;楊崢;李捍東;宋秋芳;賀鳳
• 申請（專利權）人: 松山湖材料實驗室
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王煥

本發明提供了一種介孔吸附材料及其制備方法和用途，(a)將填料、粘結劑、造孔劑混合后進行濕法研磨，待研磨介質揮發后，加入偏硅酸鈉溶液，混合均勻后制成顆粒狀，并在表面噴灑偏硅酸鈉溶液，待表面干燥后，得到復合材料；(b)、將步驟(a)得到的復合材料在500?700℃熱處理，冷卻后得到所述介孔吸附材料。所制備的材料的孔徑主要分布在2?3nm之間，對廢水中Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)等金屬離子具有很好的吸附作用。

技術領域

本發明涉及廢水處理材料技術領域，具體而言，涉及一種介孔吸附材料及其制備方法和用途。

背景技術

近年來，隨著我國電鍍、冶煉、皮革、染色等行業的快速發展，環境中重金屬污染日益增加，部分地區水、土壤中Zn、Cu、Mn等離子的含量遠遠超過了國家的規定標準，這不僅影響動植物和土壤中的微生物，甚至影響了整個生態系統的穩定和人類的生命安全。

目前，工業上處理含銅、鋅電鍍污水、含錳印染廢水的方法主要有吸附法、微生物法、膜分離法、化學法、離子交換法等。吸附法由于吸附劑成本低廉、吸附過程操作簡單、可循環使用、無污染等特點被更多的用來處理重金屬，吸附材料也有很多，比如活性炭、沸石、火山巖、麥飯石等，但是部分吸附材料對重金屬的吸附效率低，合成吸附材料制備流程復雜等問題亟需研究者解決，尤其在處理牛仔洗水含錳廢液的過程中，現有的技術有很大的瓶頸。

例如，專利CN 105214628 A公開了一種電鍍廢水吸附材料及其制備方法：按重量分別稱取硅酸鎂4-8份、聚酰胺纖維2-5份、聚苯乙烯磺酸鈉3-6份、聚硅氯化鋁3-9份、將其進行混合后攪拌至均勻，為制備的吸附材料A，再按重量另取檸檬酸脂肪酸甘油酯2-6份、亞乙基雙硬脂酸酰胺3-8份、醋酸丙酸纖維素2-5份、磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽3-9份、再將上述的成分進行攪拌，攪拌至均勻后，為混合物B，將吸附材料A與混合物B在進行攪拌混合，混合后，為電鍍廢水吸附材料，銅離子的去除率最高可達到92％。

專利CN 104437341 B公開了一種含鋅廢水吸附劑的制備方法及應用：磷石膏進行氯化鈉預處理后采用硫酸鋁改性技術對磷石膏進行改性，制取得到鋁基改性磷石膏吸附劑，最優條件下吸附鋅離子效率可達到99.5％。

專利CN 106423045 B公開了一種處理含鋅廢水的改性蒙脫石吸附劑制備方法，其步驟為：(1)蒙脫土懸濁液的制備：通過預處理措施將蒙脫土提純為細粉狀材料，并與蒸餾水配制成蒙脫土懸濁液；(2)FN插層劑的制備，(3)FN插層劑的無機改性，(4)FN插層蒙脫土的提純，(5)SDS插層劑的制備，(6)SDS插層劑的有機改性，(7)PAM絮凝劑的制備，(8)SDS插層蒙脫土的提純，在步驟(6)中得到的二次改性蒙脫土懸濁液中滴加PAM絮凝劑，快速攪拌均勻后進行高速離心、過濾，將濾渣用去離子水清洗至中性，進行低溫干燥，得到純凈的SDS插層蒙脫土粉末；(9)將步驟(8)制得的SDS插層蒙脫土粉末高溫焙燒，制得改性蒙脫土吸附劑，最優條件下吸附鋅離子效率可達到95.3％；

專利CN 106799203 A公開了一種改性復合材料除鐵除錳濾料及其制備方法：其通過特殊的改性工藝，使火山巖、麥飯石、石英砂和活性炭的表面積擴大，并以改性后的火山巖、麥飯石、石英砂、活性炭、高嶺土為原料制備復合材料濾料，采用特殊的改性方法及其特別的比例相配合，使得濾料比重小，比表面積大，極大的提高了濾料的運行周期，相比單一錳砂濾料的運行周期，該專利的復合材料運行周期最高提高了179％。

但是，上述技術存在原料種類多、制備工藝復雜、制作成本貴等缺點，并且，對鋅、銅、錳的最終吸附效果未能達到國家排放標準，后續還需其他工藝進一步去除殘余的重金屬離子，增加了廢水的處理成本。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種介孔吸附材料的制備方法，該方法原料簡單、合成難度低。