本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，城市和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展也極為迅速，從而大量具有潛在毒性的化合物被排放到生物圈，其中包括重金屬，這些重金屬通過食物鏈而生物富集，對生物和人體健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。據(jù)粗略統(tǒng)計，在過去的五十年中，全球排放到水體中的鉛、鎘和銅分別達(dá)到了783000噸、22000噸和939000噸，已經(jīng)嚴(yán)重污染到了我們的自然水體。若是繼續(xù)將這些未處理或處理不達(dá)標(biāo)的廢水直接排放進(jìn)自然水體，將會對人類健康和環(huán)境產(chǎn)生巨大的危害。因此，開發(fā)一種有效地、環(huán)保的重金屬離子吸附劑，對于保護(hù)水體安全，人類健康都具有重要的意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：要解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，對Cu2+、Hg2+、Cr2+和Pb2+都有很好的去除效果，同時采用的原料主要為環(huán)境友好型成分，成本低且不對環(huán)境造成二次污染。技術(shù)方案：一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：玉米秸稈10-20份、蘭考泡桐葉5-10份、小球藻3-7份、高嶺土4-8份、鉀長石2-5份、海藻酸鈉1-3份、羥丙基纖維素1-2份、脫脂大豆粉0.5-1份、次氯酸鈉20-30份、氫氧化鈉10-15份、雙氧水5-8份、去離子水120-170份。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：玉米秸稈12-18份、蘭考泡桐葉6-9份、小球藻4-6份、高嶺土5-7份、鉀長石3-4份、海藻酸鈉1.5-2.5份、羥丙基纖維素1.3-1.8份、脫脂大豆粉0.6-0.9份、次氯酸鈉22-28份、氫氧化鈉11-14份、雙氧水6-7份、去離子水130-160份。上述環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料的制備方法包括以下步驟：（1）將玉米秸稈、蘭考泡桐葉和小球藻放入烘箱中烘干后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用水清洗，過濾后放入烘箱中烘干，得混合粉末；（2）將氫氧化鈉和20-40份去離子水混合攪拌得溶液，加入混合粉末，室溫下在轉(zhuǎn)速100-130r/min下攪拌30-60分鐘，放入水浴鍋中，在溫度90-100℃下攪拌反應(yīng)30-60分鐘；（3）降至室溫，加入10-20份去離子水和雙氧水，攪拌20-40分鐘；（4）加入次氯酸鈉攪拌反應(yīng)20-40分鐘后用蒸餾水洗滌，放入烘箱中烘干，得混合粉末A；（5）將高嶺土和鉀長石混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨5-8小時，過100目篩，去除大顆粒，得混合粉末B；（6）將混合粉末A和剩余去離子水混合攪拌20-40分鐘，加入混合粉末B、海藻酸鈉、羥丙基纖維素和脫脂大豆粉，放入水浴鍋中，在溫度60-70℃下攪拌30-50分鐘；（7）用蒸餾水清洗后過濾，放入烘箱中烘干即得。進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（2）中轉(zhuǎn)速為110-120r/min，室溫下攪拌時間為40-50分鐘，水浴溫度為95℃，反應(yīng)時間為40-50分鐘。進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（3）中攪拌時間為25-35分鐘。進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（5）中研磨時間為6-7小時。進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟（6）中第一次攪拌時間為25-35分鐘，水浴溫度為65℃，第二次攪拌時間為35-45分鐘。有益效果：本發(fā)明的環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料對Cu2+、Hg2+、Cr2+和Pb2+都有很好的去除效果，其中，對Hg2+的去除效果最佳，去除率最高可達(dá)99.3%，對Cu2+、Cr2+和Pb2+的去除率也分別達(dá)到了98.6%、92.9%和95.7%，同時本發(fā)明采用的原料主要為環(huán)境友好型成分，成本低且不對環(huán)境造成二次污染。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：玉米秸稈10份、蘭考泡桐葉5份、小球藻3份、高嶺土4份、鉀長石2份、海藻酸鈉1份、羥丙基纖維素1份、脫脂大豆粉0.5份、次氯酸鈉20份、氫氧化鈉10份、雙氧水5份、去離子水120份。上述環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料的制備方法為：（1）將玉米秸稈、蘭考泡桐葉和小球藻放入烘箱中烘干后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用水清洗，過濾后放入烘箱中烘干，得混合粉末；（2）將氫氧化鈉和20-40份去離子水混合攪拌得溶液，加入混合粉末，室溫下在轉(zhuǎn)速100r/min下攪拌30分鐘，放入水浴鍋中，在溫度90℃下攪拌反應(yīng)30分鐘；（3）降至室溫，加入10份去離子水和雙氧水，攪拌20分鐘；（4）加入次氯酸鈉攪拌反應(yīng)20分鐘后用蒸餾水洗滌，放入烘箱中烘干，得混合粉末A；（5）將高嶺土和鉀長石混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨5小時，過100目篩，去除大顆粒，得混合粉末B；（6）將混合粉末A和剩余去離子水混合攪拌20分鐘，加入混合粉末B、海藻酸鈉、羥丙基纖維素和脫脂大豆粉，放入水浴鍋中，在溫度60℃下攪拌30分鐘；（7）用蒸餾水清洗后過濾，放入烘箱中烘干即得。實(shí)施例2一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：玉米秸稈12份、蘭考泡桐葉6份、小球藻4份、高嶺土5份、鉀長石3份、海藻酸鈉1.5份、羥丙基纖維素1.3份、脫脂大豆粉0.6份、次氯酸鈉22份、氫氧化鈉11份、雙氧水6份、去離子水130份。上述環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料的制備方法為：（1）將玉米秸稈、蘭考泡桐葉和小球藻放入烘箱中烘干后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用水清洗，過濾后放入烘箱中烘干，得混合粉末；（2）將氫氧化鈉和25份去離子水混合攪拌得溶液，加入混合粉末，室溫下在轉(zhuǎn)速110r/min下攪拌40分鐘，放入水浴鍋中，在溫度95℃下攪拌反應(yīng)40分鐘；（3）降至室溫，加入15份去離子水和雙氧水，攪拌25分鐘；（4）加入次氯酸鈉攪拌反應(yīng)25分鐘后用蒸餾水洗滌，放入烘箱中烘干，得混合粉末A；（5）將高嶺土和鉀長石混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨6小時，過100目篩，去除大顆粒，得混合粉末B；（6）將混合粉末A和剩余去離子水混合攪拌25分鐘，加入混合粉末B、海藻酸鈉、羥丙基纖維素和脫脂大豆粉，放入水浴鍋中，在溫度65℃下攪拌35分鐘；（7）用蒸餾水清洗后過濾，放入烘箱中烘干即得。實(shí)施例3一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：玉米秸稈15份、蘭考泡桐葉7.5份、小球藻5份、高嶺土6份、鉀長石3.5份、海藻酸鈉2份、羥丙基纖維素1.5份、脫脂大豆粉0.75份、次氯酸鈉25份、氫氧化鈉12.5份、雙氧水6.5份、去離子水145份。上述環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料的制備方法為：（1）將玉米秸稈、蘭考泡桐葉和小球藻放入烘箱中烘干后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用水清洗，過濾后放入烘箱中烘干，得混合粉末；（2）將氫氧化鈉和30份去離子水混合攪拌得溶液，加入混合粉末，室溫下在轉(zhuǎn)速115r/min下攪拌45分鐘，放入水浴鍋中，在溫度95℃下攪拌反應(yīng)45分鐘；（3）降至室溫，加入15份去離子水和雙氧水，攪拌30分鐘；（4）加入次氯酸鈉攪拌反應(yīng)30分鐘后用蒸餾水洗滌，放入烘箱中烘干，得混合粉末A；（5）將高嶺土和鉀長石混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨6.5小時，過100目篩，去除大顆粒，得混合粉末B；（6）將混合粉末A和剩余去離子水混合攪拌30分鐘，加入混合粉末B、海藻酸鈉、羥丙基纖維素和脫脂大豆粉，放入水浴鍋中，在溫度65℃下攪拌40分鐘；（7）用蒸餾水清洗后過濾，放入烘箱中烘干即得。實(shí)施例4一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：玉米秸稈18份、蘭考泡桐葉9份、小球藻6份、高嶺土7份、鉀長石4份、海藻酸鈉2.5份、羥丙基纖維素1.8份、脫脂大豆粉0.9份、次氯酸鈉28份、氫氧化鈉14份、雙氧水7份、去離子水160份。上述環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料的制備方法為：（1）將玉米秸稈、蘭考泡桐葉和小球藻放入烘箱中烘干后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用水清洗，過濾后放入烘箱中烘干，得混合粉末；（2）將氫氧化鈉和35份去離子水混合攪拌得溶液，加入混合粉末，室溫下在轉(zhuǎn)速120r/min下攪拌50分鐘，放入水浴鍋中，在溫度95℃下攪拌反應(yīng)50分鐘；（3）降至室溫，加入15份去離子水和雙氧水，攪拌35分鐘；（4）加入次氯酸鈉攪拌反應(yīng)35分鐘后用蒸餾水洗滌，放入烘箱中烘干，得混合粉末A；（5）將高嶺土和鉀長石混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨7小時，過100目篩，去除大顆粒，得混合粉末B；（6）將混合粉末A和剩余去離子水混合攪拌35分鐘，加入混合粉末B、海藻酸鈉、羥丙基纖維素和脫脂大豆粉，放入水浴鍋中，在溫度65℃下攪拌45分鐘；（7）用蒸餾水清洗后過濾，放入烘箱中烘干即得。實(shí)施例5一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：玉米秸稈20份、蘭考泡桐葉10份、小球藻7份、高嶺土8份、鉀長石5份、海藻酸鈉3份、羥丙基纖維素2份、脫脂大豆粉1份、次氯酸鈉30份、氫氧化鈉15份、雙氧水8份、去離子水170份。上述環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料的制備方法為：（1）將玉米秸稈、蘭考泡桐葉和小球藻放入烘箱中烘干后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用水清洗，過濾后放入烘箱中烘干，得混合粉末；（2）將氫氧化鈉和40份去離子水混合攪拌得溶液，加入混合粉末，室溫下在轉(zhuǎn)速130r/min下攪拌60分鐘，放入水浴鍋中，在溫度100℃下攪拌反應(yīng)60分鐘；（3）降至室溫，加入20份去離子水和雙氧水，攪拌40分鐘；（4）加入次氯酸鈉攪拌反應(yīng)40分鐘后用蒸餾水洗滌，放入烘箱中烘干，得混合粉末A；（5）將高嶺土和鉀長石混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨8小時，過100目篩，去除大顆粒，得混合粉末B；（6）將混合粉末A和剩余去離子水混合攪拌40分鐘，加入混合粉末B、海藻酸鈉、羥丙基纖維素和脫脂大豆粉，放入水浴鍋中，在溫度70℃下攪拌50分鐘；（7）用蒸餾水清洗后過濾，放入烘箱中烘干即得。對比例1本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于不含有玉米秸稈，以蘭考泡桐葉代替。具體地說是：一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：蘭考泡桐葉15份、小球藻3份、高嶺土4份、鉀長石2份、海藻酸鈉1份、羥丙基纖維素1份、脫脂大豆粉0.5份、次氯酸鈉20份、氫氧化鈉10份、雙氧水5份、去離子水120份。上述環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料的制備方法為：（1）將蘭考泡桐葉和小球藻放入烘箱中烘干后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用水清洗，過濾后放入烘箱中烘干，得混合粉末；（2）將氫氧化鈉和20-40份去離子水混合攪拌得溶液，加入混合粉末，室溫下在轉(zhuǎn)速100r/min下攪拌30分鐘，放入水浴鍋中，在溫度90℃下攪拌反應(yīng)30分鐘；（3）降至室溫，加入10份去離子水和雙氧水，攪拌20分鐘；（4）加入次氯酸鈉攪拌反應(yīng)20分鐘后用蒸餾水洗滌，放入烘箱中烘干，得混合粉末A；（5）將高嶺土和鉀長石混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨5小時，過100目篩，去除大顆粒，得混合粉末B；（6）將混合粉末A和剩余去離子水混合攪拌20分鐘，加入混合粉末B、海藻酸鈉、羥丙基纖維素和脫脂大豆粉，放入水浴鍋中，在溫度60℃下攪拌30分鐘；（7）用蒸餾水清洗后過濾，放入烘箱中烘干即得。對比例2本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于不含有海藻酸鈉和羥丙基纖維素。具體地說是：一種環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料，由以下成分以重量份制備而成：玉米秸稈10份、蘭考泡桐葉5份、小球藻3份、高嶺土4份、鉀長石2份、脫脂大豆粉0.5份、次氯酸鈉20份、氫氧化鈉10份、雙氧水5份、去離子水120份。上述環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料的制備方法為：（1）將玉米秸稈、蘭考泡桐葉和小球藻放入烘箱中烘干后用粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，用水清洗，過濾后放入烘箱中烘干，得混合粉末；（2）將氫氧化鈉和20-40份去離子水混合攪拌得溶液，加入混合粉末，室溫下在轉(zhuǎn)速100r/min下攪拌30分鐘，放入水浴鍋中，在溫度90℃下攪拌反應(yīng)30分鐘；（3）降至室溫，加入10份去離子水和雙氧水，攪拌20分鐘；（4）加入次氯酸鈉攪拌反應(yīng)20分鐘后用蒸餾水洗滌，放入烘箱中烘干，得混合粉末A；（5）將高嶺土和鉀長石混合，放入研磨機(jī)中進(jìn)行研磨5小時，過100目篩，去除大顆粒，得混合粉末B；（6）將混合粉末A和剩余去離子水混合攪拌20分鐘，加入混合粉末B和脫脂大豆粉，放入水浴鍋中，在溫度60℃下攪拌30分鐘；（7）用蒸餾水清洗后過濾，放入烘箱中烘干即得。將本發(fā)明材料投入待處理廢水中，投加量為8mg/L，攪拌吸附反應(yīng)60分鐘后對部分重金屬離子的去除率進(jìn)行測定，結(jié)果見下表，我們可以看到，本發(fā)明材料對Cu2+、Hg2+、Cr2+和Pb2+都有很好的去除效果，其中，對Hg2+的去除效果最佳，去除率最高可達(dá)99.3%，對Cu2+、Cr2+和Pb2+的去除率也分別達(dá)到了98.6%、92.9%和95.7%，同時本發(fā)明采用的原料主要為環(huán)境友好型成分，成本低且不對環(huán)境造成二次污染。對比例1和對比例2中分別不含有玉米秸稈及海藻酸鈉和羥丙基纖維素，對于各重金屬離子的去除率都有明顯的下降，說明這幾種成分對于重金屬離子的去除效果都有較大的作用。表1環(huán)境友好型重金屬離子吸附材料對部分重金屬離子的去除率實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5對比例1對比例2Cu2+去除率（%）97.397.798.198.698.290.491.2Hg2+去除率（%）98.498.798.999.399.193.694.7Cr2+去除率（%）92.192.492.692.992.687.987.3Pb2+去除率（%）94.794.995.395.795.491.891.6注：所配置的模擬廢水中Cu2+、Hg2+、Cr2+和Pb2+的初始濃度都為200mg/L。當(dāng)前第1頁1 2 3