[发明专利]一种利用SiO2气凝胶微球吸附铬离子的方法

说明书

本发明公开了一种利用SiO₂气凝胶微球吸附铬离子的方法，属于重金属吸附领域。所述方法通过吸附剂SiO₂气凝胶微球在30‑40℃下与铬离子溶液发生吸附反应1‑9h，测定吸附后反应溶液中铬离子的浓度，从而确定吸附剂SiO₂气凝胶微球对铬离子溶液的吸附率，其中吸附剂气凝胶微球与铬离子溶液的质量体积比(g/mL)为：1∶100‑3∶100，结果表明吸附剂SiO₂气凝胶微球对0.01g/L铬离子溶液的吸附率为96.6％‑99％。本发明所述方法对0.01g/L铬离子溶液的吸附率高，且方法简单易行，吸附剂SiO₂气凝胶微球易于回收并且重复利用，为大规模的应用提供一定的理论基础。

技术领域

本发明属于重金属吸附技术领域，具体涉及一种利用SiO₂气凝胶微球吸附铬离子的方法。

背景技术

铬是人体必需的微量元素，能增加人体内胆固醇的分解与排泄。缺铬也可引起动脉粥样硬化。但是，过量的铬对人体健康造成危害，铬的毒性与其价态有关，六价铬的毒性比三价铬约高100倍。动物试验表明三价铬对胎儿的生长起抑制作用和致畸作用；六价铬是强制突变物质。由此看来，超出自然界天然含量的过量的铬对人类健康的危害是很大的。虽然处理含铬废水的方法很多，但化学氧化还原沉淀法、电解法存在有二次污染，铬离子难以回收利用等缺点；生物法、膜分离法虽然前景广阔，但在治理过程中未能大规模使用。

发明内容

为了克服现有技术的存在的问题，本发明提供了一种利用SiO₂气凝胶微球吸附铬离子的方法，本发明所述方法不仅去除率高，而且吸附剂SiO₂气凝胶微球具有密度低、孔隙率高、比表面积大、分布均匀等特点，在铬离子的去除过程中，吸附效果好，铬离子的去除率高，易于回收并且重复利用。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一方面，提供一种利用SiO₂气凝胶微球的制备；

一种SiO₂气凝胶微球的制备方法，利用乳液成球技术与溶胶-凝胶法，将硅源与溶剂在酸碱两步法处理后，用溶剂洗涤过滤后，经老化处理，常压干燥后最终制备出SiO₂气凝胶微球。

进一步地，将硅源与溶剂在酸碱两步法处理的具体方法为：先取一定量的硅源置于容器中，加入一定量的溶剂和乙酸水溶液，硅源∶溶剂∶乙酸水溶液的体积比为11∶22.5∶2.4-5.4；在 40℃条件下恒温水浴搅拌1h，使硅源在酸性条件下充分水解；然后滴加氨水至pH值为8-9时加入油相-柴油，此时烧杯内溶胶为乳白色，继续搅拌逐渐提高转速，至溶胶变为半透明，油和溶胶分离。

进一步地，所述硅源∶溶剂∶乙酸水溶液的体积比为11∶22.5∶3.6。

进一步地，油相与水的体积比为1∶1。

进一步地，所述硅源为正硅酸乙酯。

进一步地，所述溶剂为乙醇。

进一步地，所述老化处理的具体方法为：用硅源和乙醇体积比为1∶2的混合液浸泡气凝胶微球24h。

进一步地，所述常压干燥的条件为：40℃下，常压干燥24h。

另一方面，提供一种利用SiO₂气凝胶微球吸附铬离子的方法；

一种利用SiO₂气凝胶微球吸附铬离子的方法，其特征在于：所述方法通过吸附剂SiO₂气凝胶微球在一定反应条件下与铬离子溶液发生吸附反应，测定吸附后反应溶液中铬离子的浓度，从而确定吸附剂SiO₂气凝胶微球对铬离子溶液的吸附率。

进一步地，所述铬离子溶液的质量浓度为0.01g/L。