[發明專利]一種納米空心結構重金屬螯合劑的制備方法

在審

• 申請號: 202110388387.2
• 申請日: 2021-04-10
• 公開（公告）號: CN113318706A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 王濤
• 申請（專利權）人: 江蘇樂爾環境科技股份有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62;C02F101/20
• 代理公司: 北京久維律師事務所 11582
• 代理人: 邢江峰

本發明涉及制備重金屬螯合劑技術領域，具體為一種納米空心結構重金屬螯合劑的制備方法，包括步驟1：將模板劑溶解在酸溶液中攪拌充分，待溶液澄清后加入硅源繼續攪拌；步驟2：將步驟1制得的溶液經抽濾、醇洗后進行烘干；步驟3：將步驟2烘干后的產物分散在甲苯溶液中，油浴后加入氨基偶聯劑，并攪拌得到嫁接氨基基團的樣品；步驟4：將嫁接氨基基團的樣品用無水乙醇反復潤洗并抽濾烘干；步驟5：將步驟4烘干后的產物分散于氫氧化鈉水溶液中，加入二硫化碳在室溫下反應，經抽濾、干燥后得到空心結構的重金屬螯合劑。該方法以納米二氧化硅空心材料為基礎制備重金屬螯合劑，具有高比面積、熱絕緣性、酸堿穩定性，提高吸附效率。

技術領域

本發明涉及制備重金屬螯合劑技術領域，具體為一種納米空心結構重金屬螯合劑的制備方法。

背景技術

現代工業的飛速發展帶動了經濟發展，但同時也引起了嚴重的環境問題；重金屬廢水的大量排放和新型洗滌劑的使用使水質越來越復雜。采用傳統的化學處理法，出水中的重金屬含量仍然偏高，甚至不能達到國家排放標準，導致進入環境水體的重金屬總量越來越大，給人們生存的水環境帶來了極大的危害。

目前，二硫代氨基甲酸鹽是一類捕集能力強、無毒無害的重金屬沉淀劑，具有使用方便、工藝簡單、專屬性強、用量少、沉淀物可回收等眾多優點；介孔二氧化硅具有高的比表面積，大的孔徑和熱穩定性等特點，在吸附分離等方面存在廣泛的應用前景。但是現有的重金屬螯合劑用料和組分大同小異，吸附能力和除污能力仍未達到理想化結果，因此采用有效的處理方法，降低工業廢水中重金屬的含量，同時又不會造成二次污染具有重要的經濟效益和環境效益，具有強絡合能力的水處理劑將更被人們所重視。鑒于此，我們提出一種納米空心結構重金屬螯合劑的制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種納米空心結構重金屬螯合劑的制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種納米空心結構重金屬螯合劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

步驟1：將模板劑溶解在酸溶液中，在25℃條件下攪拌充分，待溶液澄清后加入硅源，繼續攪拌8小時后靜置24小時；

步驟2：將步驟1制得的溶液經抽濾、醇洗后，放入設定溫度為80-130℃的烘箱進行烘干；

步驟3：將步驟2烘干后的產物分散在甲苯溶液中，于70℃油浴條件下進行加熱，隨后加入氨基偶聯劑，并攪拌24小時，得到嫁接氨基基團的樣品；

步驟4：將嫁接氨基基團的樣品用無水乙醇反復潤洗并抽濾，并在100℃條件下烘干；

步驟5：將步驟4烘干后的產物分散于氫氧化鈉水溶液中，加入二硫化碳在室溫下反應，經抽濾、干燥后得到空心結構的重金屬螯合劑。

優選的，步驟1中，所述模板劑∶硅源＝1-1.5∶2-2.5；

所述模板劑為聚環氧乙烯作為親水嵌段、聚環氧丙稀或聚環氧丁稀作為疏水嵌段的嵌段高分子表面活性劑或聚環氧乙烯作為親水嵌段、長鏈烷烴作為疏水基的非離子型表面活性劑；

所述酸溶液為酸濃度為0.5-2mol·L-1的鹽酸或硝酸；

所述硅源為正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四丙酯、正硅酸乙酯或1，2-雙三甲氧基硅基乙烷。

優選的，步驟3中，步驟2烘干后的產物與氨基偶聯劑的質量比為：2∶1-1.5；

所述氨基偶聯劑為氨基氯硅烷。

優選的，步驟5中，氫氧化鈉濃度為1-3mol/L；

步驟4烘干后的產物與二硫化碳的質量比為：2∶0.5-1。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：