[發明專利]一種同步除鎘砷高效吸附劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202211238678.4
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115634662A
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 袁海光;金軍;曾令偉;黃飛;肖榮波;趙梓霖;楊潔鑫
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;廣東粵海珠三角供水有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/02;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張珍

1.一種同步除鎘砷高效吸附劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)收集水稻秸稈，清洗后進行烘干，破碎，研磨過篩處理，得到稻桿粉末；

(2)取研磨處理后的稻桿粉末進行限氧熱解；

(3)取限氧熱解產物進行好氧熱解；

(4)取好氧熱解產物加入鐵鹽溶液中，按好氧熱解產物與鐵離子質量比1:1～1:3，攪拌反應；將堿性溶液滴加到所得反應液中，至溶液呈紅褐色，再攪拌穩定；將產物進行陳化，得到同步除鎘砷高效吸附劑母液；經過透析，干燥，研磨過篩后得到粉末即為所述的同步除鎘砷高效吸附劑。

2.根據權利要求1所述的同步除鎘砷高效吸附劑的制備方法，其特征在于：

所述的步驟(1)中，烘干是指烘干至含水率低于5％，烘干的溫度設置為60～100℃，時間為36～96h；

所述的步驟(2)中，限氧熱解的具體設置為：將研磨處理后的稻桿粉末放置于熱解爐中，先通入10～30min氮氣，以300～700℃/h的升溫速度升溫至500～700℃，恒溫炭化時間2～4h，冷卻至室溫再取出。

3.根據權利要求2所述的同步除鎘砷高效吸附劑的制備方法，其特征在于：

所述的步驟(1)中，烘干的溫度設置為80℃，時間為48h；

所述的步驟(2)中，限氧熱解的具體設置為：將研磨處理后的稻桿粉末放置于熱解爐中，先通入20min氮氣，以300℃/h的升溫速度升溫至600℃，恒溫炭化時間2h，冷卻至室溫再取出。

4.根據權利要求1所述的同步除鎘砷高效吸附劑的制備方法，其特征在于：

所述的步驟(3)中，好氧熱解的具體設置為：將限氧熱解產物放置于熱解爐中，聯通空氣，以300～700℃/h的升溫速度升溫至700～900℃，恒溫活化時間2～4h，冷卻至室溫再取出；

所述的步驟(4)中，陳化的具體設置為：將穩定后的產物密封后在60～80℃中礦化24～48h，得到同步除鎘砷高效吸附劑母液；

所述的步驟(4)中，干燥的溫度設置為60～100℃，時間為36～96h。

5.根據權利要求4所述的同步除鎘砷高效吸附劑的制備方法，其特征在于：

所述的步驟(3)中，好氧熱解的具體設置為：將限氧熱解產物放置于熱解爐中，聯通空氣，以300℃/h的升溫速度升溫至800℃，恒溫活化時間4h，冷卻至室溫再取出；

所述的步驟(4)中，好氧熱解產物與鐵離子質量比1:2；

所述的步驟(4)中，鐵鹽溶液為Fe(NO₃)·9H₂O；

所述的步驟(4)中，堿性溶液為NaOH溶液；

所述的步驟(4)中，溶液呈紅褐色具體是指pH＝12；

所述的步驟(4)中，陳化的具體設置為：將穩定后的產物密封后在60℃中礦化40h，得到同步除鎘砷高效吸附劑母液；

所述的步驟(4)中，干燥的溫度設置為80℃，時間為48h。

6.一種同步除鎘砷高效吸附劑，其特征在于：通過權利要求1-5中任一項所述的制備方法制備得到。

7.權利要求6中所述的同步除鎘砷高效吸附劑在去除環境中重金屬鎘砷離子中的應用。

8.根據權利要求7所述的同步除鎘砷高效吸附劑在去除環境中重金屬鎘砷離子中的應用，其特征在于：

所述的環境為水環境或土壤環境。

9.一種重金屬污染水體的治理方法，其特征在于：包括以下步驟：將權利要求1-5中任一項所述的同步除鎘砷高效吸附劑加入含有重金屬砷離子的水體中，充分接觸反應，以去除水體中的鎘、砷離子。

10.根據權利要求9所述的重金屬污染水體的治理方法，其特征在于：

所述的吸附劑的用量為0.2～5g/L；

所述的水體的初始pH為2.0～8.0；

所述的水體中鎘離子的初始濃度為1～200mg/L；

所述的水體中砷離子的初始濃度為5～300mg/L；

所述的反應的條件為10～40℃，1～24h。