[發明專利]一種快速降低水中重金屬鉻離子濃度的方法

在審

• 申請號: 202011374622.2
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112551631A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 徐晨;于忠鵬;孫婕;鄧宏玲
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/24;B01J20/30;B01J20/28;C02F101/22
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本發明提供了一種快速降低水中重金屬鉻離子濃度的方法。將海藻酸鈉和單寧酸按照質量比10:1?1:1充分溶解于水中，然后通過注射器將其緩慢滴入到氯化鈣溶液中，靜置1小時，濾出微球并用蒸餾水沖洗數遍，干燥，即得海藻酸鈉/單寧酸微球吸附劑。將一定量制備的海藻酸鈉/單寧酸微球加入到濃度為20?100 mg/L的含鉻離子水中，在一定的溫度和pH值的條件下，反應一定時間，取上清液，測試吸附前后鉻離子的濃度。本發明通過使用制備的海藻酸鈉/單寧酸微球來達到降低水中鉻離子濃度的目的。本發明操作簡便、快速有效，可有效降低水中鉻離子濃度。

技術領域

本發明屬于環境化學的應用領域，特別涉及水中重金屬離子的快速去除方法。

背景技術

海藻酸鈉可從藻類中提取，在馬尾藻中含量約為21%，是一種可降解、可再生、環境友好型的綠色生物質材料，具有來源廣泛、價格低廉的特性^[1]。海藻酸鈉分子鏈上含有大量的羥基(-OH)和羧基(-COOH),與單寧酸結合能為去除金屬離子提供活性吸附位點，且通過物理和化學方法對其進行改性可提高成微球后的穩定性^[2]。目前制備的大多數吸附材料吸附速率慢、吸附容量小，與之相比，海藻酸鈉/單寧酸微球吸附速率快、吸附效果更好，更適合作為吸附劑的使用。

鉻是一種重要的化工原料，具有耐腐蝕耐氧化的特性，所以常被人們用作金屬鍍層保護材料，隨著大量鍍鉻產品的生產，鉻離子污染日趨嚴重。鉻離子主要通過食物鏈的積累影響中樞神經并通過血液循環影響人體重要器官的新陳代謝，鉻含量超標不僅會引起人體疾病的發生，而且嚴重威脅到生態環境發展^[3]。

參考文獻

[1]郭成，郝軍杰，李明陽，龍紅明，高翔鵬.海藻酸鈉/聚乙烯亞胺凝膠球的合成及對Cr (VI)的吸附性能和機制.復合材料學報，2020.

[2]李恒，王莉莉，余德游，王懿佳，吳明華，王煒.超支化聚酰胺改性海藻酸鈉微球對Cr(Ⅵ)的吸附.印染助劑，2020，37(8):42-48.

[3]趙銀，令狐文生.鉻離子的危害及其處理研究進展.河南化工，2020，37(5):6-8。

發明內容

本發明目的是快速降低水中重金屬鉻離子的濃度。將海藻酸鈉和單寧酸按照質量比10:1-1:1充分溶解于水中，然后通過注射器將其緩慢滴入到氯化鈣溶液中，靜置1小時，濾出微球并用蒸餾水沖洗數遍，干燥，即得海藻酸鈉/單寧酸微球吸附劑。將一定量制備的海藻酸鈉/單寧酸微球加入到一定濃度的含鉻離子水中，在一定的溫度和pH值的條件下，反應一定時間，取上清液，測試吸附前后鉻離子的濃度。

本發明通過使用制備的海藻酸鈉/單寧酸微球來達到降低水中鉻離子濃度的目的。本發明操作簡便、快速有效，可有效降低水中鉻離子濃度。

有益效果：本發明提供了一種快速降低水中重金屬鉻離子濃度的方法。對經本方法處理后的水中進行鉻離子濃度測定，結果表明，經本方法處理后的水中鉻離子濃度明顯降低。本發明制備的海藻酸鈉/單寧酸微球，操作簡單，易于工業放大，可快速降低水中重金屬鉻離子濃度。

附圖說明

圖1是海藻酸鈉（SA）與單寧酸（TA）按照不同比例制得微球對鉻離子吸附率變化的折線圖。圖中，無單寧酸組的吸附率較低，40分鐘后達到吸附平衡，最大吸附率為26.96%。用海藻酸鈉與單寧酸質量比10:1比例制得微球對鉻離子吸附40分鐘后達到吸附平衡，最大吸附率為67.94%，用海藻酸鈉與單寧酸質量比5:1比例制得微球對鉻離子吸附30分鐘后達到吸附平衡，最大吸附率為77.59%，用海藻酸鈉與單寧酸質量比2:1比例制得微球對鉻離子吸附30分鐘后達到吸附平衡，最大吸附率為85.12%，用海藻酸鈉與單寧酸質量比1:1比例制得微球對鉻離子吸附30分鐘后達到吸附平衡，最大吸附率為95.92%。