[发明专利]一种吸附水中微量铅离子的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及环保领域，特别涉及一种吸附水中微量铅离子的方法。

背景技术

水体净化由于环境保护意识的相对匮乏，因工业化的发展而造成的金属离子水体污染问题越来越威胁到人类健康与自然界生态平衡，尤其是水中铅离子过多导致儿童铅中毒的时间频频发生。然而，在修复污染、保护生态的领域中对水体中重金属离子的处理面临着材料成本过高或工艺流程复杂的挑战。

在专利CN 102826684A中提供一种去除污水中铅离子的方法，污水中的铅离子与碱发生反应，在微碱性条件下，铅离子能生成难溶、稳定的沉淀物，沉淀排出；然后，将污水中未沉淀的铅离子通过离子交换柱进行交换，进而达到去除污水中的部分铅重金属离子。但是该方法需要在水中添加碱液，易造成水质的二次污染。

壳聚糖（Chitosan）与凹凸棒粘土（Attapulgite）是自然界中来源广泛、丰富的材料。经过处理的壳聚糖和凹凸棒粘土对水溶液中的铅离子（Pb2+）具有较强的吸附能力，因此两种材料都是潜在的水体净化剂。但是目前并未出现此类的净水方法。

发明内容

本发明提供一种吸附水中微量铅离子的方法，能够吸附水中存在的Pb²⁺。

本发明首先采用磷酸改性活化凹凸棒粘土，改性后凹凸棒粘土与壳聚糖质量配比，原材料与醋酸溶液混合静置，制孔剂与交联剂的配置，混合溶液进行交联制孔反应，真空抽滤制得的微球，索氏提取器处理微球，真空干燥至恒定。

本发明所述的壳聚糖与凹凸棒的质量配比为1:1-1:1.5。

本发明所述的改性后凹凸棒粘土为取凹凸棒粘土加入稀盐酸搅拌30 min后静置30 min后抽滤。所得固体以去离子水洗涤3次，洗净的凹凸棒粘土于90℃烘干备用。凹凸棒粘土加入到磷酸（9 mol/L）中，加水稀释。将溶液置于100℃水浴槽中水浴2 h。过滤、所得滤饼200℃烘干。

本发明所述的交联制孔反应为在装有搅拌器与温度计的250 ml容器中，依次加入液体石蜡，环已烷，乙酸乙酯， span80，搅拌0.5 h，加入壳聚糖与改性后凹凸棒粘土溶液。用水浴锅将体系加热至60℃，搅拌1 h，恒压滴液漏斗缓慢滴加质量分数为50 %的戊二醛，滴加NaOH至pH值为8，升温到80℃。

本发明的有益效果在于：

本发明为工业与日常生活中，处理水体中微量铅离子的去除提供了一种新的方法。解决了日常生活中的含铅离子饮用水的安全问题，从而达到消除水体污染对人们身体安全造成隐患的效果，保障人们的身体健康。除此之外，凹凸土与壳聚糖来源丰富、廉价，复合改性剂的制作简便价廉，在水处理领域有推广作用，乃至工业化前景。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明进行进一步阐述：

本发明采用磷酸改性活化凹凸棒粘土，改性后凹凸棒粘土与壳聚糖质量配比，壳聚糖与凹凸棒的质量配比为1:1-1:1.5。

原材料与醋酸溶液混合静置，制孔剂与交联剂的配置，混合溶液进行交联制孔反应，真空抽滤制得的微球，索氏提取器处理微球，真空干燥至恒定。

具体实施例1：

取凹凸棒粘土10 g置于烧杯中，加入稀盐酸100 ml，搅拌30 min，静置30 min后抽滤。所得固体以去离子水洗涤3次，洗净的凹凸棒粘土于90℃烘干备用。取16ml磷酸（9 mol/L）于烧杯中，加入3 g凹凸棒粘土，加水稀释至80 ml。将溶液置于100℃水浴槽中水浴2 h。过滤、所得滤饼200℃烘干。

将2 g壳聚糖与2 g改性后凹凸棒粘土溶解在100ml质量分数为2%的醋酸溶液中，搅拌1 h，室温静置2 D。在装有搅拌器与温度计的250 ml三口瓶中，依次加入50 ml液体石蜡，100 ml环已烷，5 ml乙酸乙酯，一些span80，搅拌0.5 h，加入100 ml的壳聚糖与改性后凹凸棒粘土溶液。用水浴锅将体系加热至60℃，搅拌1 h，恒压滴液漏斗缓慢滴加质量分数为50 %的戊二醛2 ml。滴加NaOH至pH值为8。升温到80℃，继续反应1.5 h后抽滤、水洗。索氏提取器抽提24 h。真空干燥至质量恒定。