[發明專利]一種亞氨基二乙酸改性MnO2

在審

• 申請號: 202011180460.9
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112387261A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 郭希劍;程亮
• 申請（專利權）人: 郭希劍
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
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本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種亞氨基二乙酸改性MnO₂/鈦酸鹽納米線?含氫硅氧烷基干凝膠及其制備方法，該制備方法的步驟包括：用鈦酸四丁酯制備納米TiO₂，并將TiO₂和NaOH混合后在反應釜中反應，然后將產物調節pH值過濾干燥得到鈦酸鹽納米線；隨后將鈦酸鹽納米線、聚甲基氫硅氧烷和5?氨基?1,3,4?噻二唑?2?硫醇等混合制備混合干凝膠；然后在干凝膠表面負載MnO₂，并亞氨基二乙酸對材料改性制得亞氨基二乙酸改性MnO₂/鈦酸鹽納米線?含氫硅氧烷基干凝膠。本發明所述復合干凝膠能有效去除廢水中的鉛離子，去除率高，去除速度快。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種亞氨基二乙酸改性MnO₂/鈦酸鹽納米線-含氫硅氧烷基干凝膠及其制備方法。

背景技術

隨著我國工業和經濟的不斷發展，含重金屬離子的工業廢水的數量也是隨之快速上漲，造成了水環境中重金屬的含量急劇升高。這些重金屬都有他們在自然界中的存在量和存在濃度，這些存在量和存在濃度均在環境的自凈能力范圍之內，也就是通常所說的本底值。然而自然界中各種重金屬的本底值都是很低的，在人類的工業過程介入之后重金屬濃度遠遠的超過了這個本底值，進而對生態環境的穩定以及人類的生產生活造成了嚴重的威脅。

大量的重金屬污染物被排入到江河、湖泊之后，被水體中的水生動植物以及土壤等吸收，重金屬離子在生物體內富集積累，不斷增多，參與生物循環，經過生態系統和食物鏈的傳遞影響并危害到人類的身體健康。重金屬污染物在低濃度條件下也具有較強毒性，在微生物作用下，甚至會轉化成毒性更強的其他價態。

特別是鉛離子，在自然界中可以通過食物鏈的傳遞或直接攝入的方式進入人體中，破壞人體中組織器官，尤其是對人體腎臟和免疫系統的造成很大的損害。過量的攝入金屬鉛會導致人出現眩暈、失眠、偏頭痛、煩躁、抽搐、甚至驚厥等不適的狀況。因此需要在含鉛廢水排放前盡可能將廢水中的鉛離子徹底地除去。然而現有的污水處理中對于鉛離子的去除率并不徹底，去除的速度也較慢，在面對大規模的工業廢水時并不能做的盡善盡美。

發明內容

針對現有污水處理中鉛離子不高，去除速度慢的技術缺陷，本發明提供一種亞氨基二乙酸改性MnO₂/鈦酸鹽納米線-含氫硅氧烷基干凝膠及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種亞氨基二乙酸改性MnO₂/鈦酸鹽納米線-含氫硅氧烷基干凝膠的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：取一定量的鈦酸四丁酯緩慢滴入用去離子水稀釋過的濃鹽酸溶液中，在40-50℃的水浴下劇烈攪拌10-15min，然后向混合溶液中滴入適量的氟鈦酸銨的水溶液，并繼續劇烈攪拌30-40min后將溶液倒入反應釜中，在170-195℃的溫度中反應12-16h，冷卻至室溫后用無水乙醇和去離子水交替洗滌3次并置于70-80℃的烘箱中干燥24-30h；然后將產物加入適量的NaOH溶液中，超聲15-20min后將溶液置于200-210℃的反應釜中保溫36-40h，冷卻后向溶液中滴加適量鹽酸使其pH值在6左右，并超聲1-2h，然后將產物過濾并用去離子水洗滌5次后凍干得到鈦酸鹽納米線，再將鈦酸鹽納米線放入40-45℃的干燥箱中保溫2-3d。

步驟二：將一定量的聚甲基氫硅氧烷加入去離子水中，室溫下超聲5-8min，然后向溶液中滴入適量的四氫呋喃，并在50-60℃的水浴下快速攪拌20-30min，然后向混合溶液中加入適量5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇和六水合氯鉑酸，滴加完成后將溫度升至65-68℃劇烈攪拌4-6h，然后將步驟一制備的鈦酸鹽納米線加入溶液中繼續攪拌6-8h；攪拌結束后將溶液靜置24-30h，隨后將樣品放入90-100℃的真空干燥箱中干燥24-36h，得到混合干凝膠。