[發明專利]一種鉈離子的吸附劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202211386923.6
• 申請日: 2022-11-07
• 公開（公告）號: CN115746152A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 龔狄榮;楊攀攀
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C08B15/00
• 分類號: C08B15/00;C08B37/00;C08B37/08;C08H7/00;C08B31/00;B01J20/24;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛;付華

一種鉈離子的吸附劑，其特征在于，通式為以下式1～3中的至少一種：其中，R為生物質分子，該生物質為纖維素、淀粉、殼聚糖、幾丁糖、木質素、甲殼素、木聚糖的中的至少一種；R₁和R₃均為甲基，乙基，正丙基，異丙基，叔丁基，環己基，苯基，對甲基苯，鄰甲基苯，鄰乙基苯，鄰異丙基苯，鄰叔丁基苯，對甲基苯，對乙基苯，對異丙基苯，對叔丁基苯，鄰、對二甲基苯，鄰、對二乙基苯，鄰、對二異丙基苯中的一種；R₂和R₄均為?CH₂CH₂?，?CH₂CH₂CH₂?，?CH₂CH₂CH₂CH₂?，?CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂?，?CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂?中的一種；X為氮或磷或硫。還涉及一種前述鉈離子的吸附劑的制備方法。

技術領域

本發明涉及廢水重金屬處理，尤其是涉及一種鉈離子的吸附劑，該吸附劑用來選擇性地吸附Tl⁺，還涉及一種前述鉈離子的吸附劑的制備方法。

背景技術

Tl是一種高毒性的重金屬稀有元素，它可以對大多數生物體的生命健康產生不利的影響，嚴重的Tl中毒可導致神經系統的腦損傷，甚至死亡。人體對Tl的允許攝入量為0.0015mg/d，致死量為600mg/d。因此，Tl被美國環保署(EPA)和歐盟(EU)列為危險污染物。然而與其他重金屬元素，如鎘、砷、鉛、汞等相比，人們對Tl污染的關注要少得多。

Tl作為一種親硫的元素，主要以微量元素形式存在于方鉛礦、硫鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等礦物資源中，Tl污染的主要來源就是有色金屬的采冶，黑色金屬的采選，鋼鐵的冶煉，硫酸鹽以及廢舊金屬的回收。隨著這些含硫金屬的開采而產生廢水，由于Tl在水中的高溶解度和流動性，使其通過水排放進入從而進入到自然界中，最終會通過飲用水或食物鏈對人類的健康造成不良影響。為了控制人為的Tl排放，中國已經頒布了嚴格的排放限制，將工業廢水中Tl的最大允許含量限制在5μg/L。因此，從廢水中去除Tl是一項緊迫的任務。

Tl元素有兩種氧化態：Tl⁺和Tl³⁺，Tl⁺比Tl³⁺更穩定，同時，Tl⁺也比Tl³⁺更難去除。目前已有通過化學沉淀、電化學沉積、離子交換、溶劑萃取等多種方法來去除Tl⁺，但是這些方法因去除效率低、會產生大量廢物、耗能高，不能很好的應用到工業上。近年來，吸附法因凈化效率高、耗能低、對環境友好，在工業廢水的處理中得到了很好的應用。

文獻報道的Tl⁺吸附材料主要是以下六種：錳基、鐵基、氧化鋁基、鈦基、活性炭基、生物基等。在申請號202110949018.6中，公開了一種“復合生物炭的制備及其對含鉈氨氮廢水的去除方法”，該復合生物炭以柚子皮為材料，通過碳熱法制備成柚子皮生物炭，再在其表面上負載零價錳，柚子皮生物炭與零價錳的負載比例為1：0.3。在申請號201710332077.2中，公開了一種“吸附鉈離子的生物吸附劑及其制備方法與應用”，該方法中的生物吸附劑為耐鉈真菌菌株FP-JCCW或是所述菌株FP-JCCW的處理品，該菌對水體中的鉈離子具有較強的吸附能力，可用于水體鉈污染的修復治理。上述兩種專利分別提出了用活性炭基、生物基做為吸附材料來吸附鉈離子，但這兩種材料對鉈的吸附容量都不高，且吸附行為易受pH的影響，實際應用受限。