[發明專利]一種鉛離子吸附劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110359837.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113058559A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 金華市敬企科技有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/24;B01J20/30;B09C1/00;C02F1/28;C05B17/00;C05G3/80;C02F101/20
• 代理公司: 北京國翰知識產權代理事務所(普通合伙) 11696
• 代理人: 周蕓蕓

本發明公開了一種鉛離子吸附劑及其制備方法，具體屬于鉛離子吸附劑領域。本發明所涉及的一種鉛離子吸附劑，包括，海藻酸鈉/改性石墨烯小球，該改性石墨烯的制備方法包括：將氧化石墨烯分散于去離子水中獲得氧化石墨烯懸浮液，加入磷脂酰絲氨酸，在EDC和DMAP存在下，反應得改性石墨烯。本發明鉛離子吸附劑的制備方法，將改性石墨烯與海藻酸鈉分散于去離子水中，攪拌至形成均一的溶液，將混合溶液逐滴滴入氯化鈣溶液中，形成的微球在氯化鈣溶液中保留，過濾并用去離子水洗滌，干燥即得鉛離子吸附劑。本發明鉛離子吸附劑具有較大的比表面積、較佳的鉛離子吸附能力；本發明鉛離子吸附劑還能增加土壤脲酶和酸性磷酸酶活性，提高土壤質量。

技術領域

本發明屬于鉛離子吸附劑領域，具體涉及一種鉛離子吸附劑及其制備方法。

背景技術

鉛是一種常見的有毒金屬元素，對生態環境及人類健康危害嚴重。由于鉛離子在自然界中只能轉化、轉移、稀釋，不能被生物降解，因此各國均十分重視鉛污染的治理。目前含鉛廢水主要來源于工業廢水、城市垃圾與生活污水的排放。鉛對動植物的生長存在嚴重危害，且鉛離子能夠長時間存在于土壤當中不易降解；并且鉛的致毒濃度低，當人體血鉛濃度超過0.3mg/L時，就會出現頭暈等癥狀，長期存在人體中會影響人的骨骼及智力發育。

目前對于鉛離子的處理方法主要分為以下四種，電化學法、還原法、沉淀法和吸附法。電化學法，可以利用電化學反應器將廢水中的鉛離子還原出來，這種方法是可行性最高的工業化法，但是缺點是在鉛離子濃度較低時無法使用。還原法，向含鉛離子廢水中加入還原劑，如亞鐵離子、氮化鈦、碳化硅等，使鉛離子還原為鉛單質從而去除，但去除效果不好。沉淀法，利用硫化鈉等物質，與廢水中的鉛離子發生沉淀反應，從而達到去除鉛離子的目的，缺點是硫化物也屬于有害物質，易造成二次污染。

在四種處理方法中，吸附法，作為一種非破壞性的物理技術，不僅成本低、操作簡單、效率高，而且處理過程中無高毒代謝物產生，被認為是治理環境污染物技術中最具前景的手段之一。如何設計開發低成本、易合成的新型高效吸附劑并用于鉛離子污染物的去除具有重要的研究價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能有效地提高氧化石墨烯比表面積和對重金屬離子吸附能力的改性石墨烯的制備方法，同時，本發明改性方法還能使氧化石墨烯具有提高土壤質量的功能。

本發明為實現上述目的所采取的技術方案為：

一種改性石墨烯的制備方法，包括以下步驟：

將氧化石墨烯分散于去離子水中獲得氧化石墨烯懸浮液，加入磷脂酰絲氨酸，在EDC和DMAP存在下，攪拌反應，反應所得的產物經反復沖洗至pH接近中性，干燥即得改性石墨烯。

本發明改性方法能夠快速將磷脂酰絲氨酸接枝到氧化石墨烯表面，提高氧化石墨烯比表面積和對重金屬離子吸附能力；同時，本發明改性方法還能使氧化石墨烯具有新的功能，比如增加土壤脲酶和酸性磷酸酶活性，提高土壤質量，這可能是因為本發明改性方法獲得的改性石墨烯可以改善土壤微生物菌落及其活性。

優選地，一種改性石墨烯的制備方法，包括以下步驟：

按重量份計，將0.1-0.5份氧化石墨烯分散于100-200份去離子水中，超聲分散獲得氧化石墨烯懸浮液，加入1-2份磷脂酰絲氨酸，0.2-0.5份EDC和0.2-0.5份DMAP，攪拌反應8-15h，反應所得的產物經反復沖洗至pH接近中性，干燥即得改性石墨烯。

本發明公開了一種上述制備方法獲得的改性石墨烯。本發明改性石墨烯具有更大的比表面積，較高的重金屬離子吸附能力，這是因為改性過程中磷脂酰絲氨酸的引入提供了更多的吸附位點；同時，本發明改性石墨烯還能增加土壤脲酶和酸性磷酸酶活性，提高土壤質量，最終促進植物的生長，這可能是因為本發明改性石墨烯可以改善土壤微生物菌落及其活性，進而增加土壤脲酶和酸性磷酸酶活性。

本發明公開了上述改性石墨烯在制備重金屬離子吸附材料中的用途。