[发明专利]一种表面修饰的凹凸棒石及作为吸附剂的用途

说明书

本发明公开了一种表面修饰的凹凸棒石及作为吸附剂的用途，表面修饰的凹凸棒石由如下方法制备而成：称取凹凸棒石和壳聚糖置于烧杯中，加入蒸馏水，超声分散后将溶液转移到聚四氟乙烯水热反应釜中，再将反应釜放到高温炉中反应；自然冷却后，用无水乙醇和蒸馏水各洗涤多次，离心分离后烘干，研磨过筛后即得所述表面修饰的凹凸棒石。本发明提供的表面修饰的凹凸棒石可以作为六价铬的吸附剂。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种表面修饰的凹凸棒石及作为吸附剂的用途。

背景技术

重金属铬在水体中主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)两种形态存在，其中Cr(Ⅵ)是一种急性致癌物质，迁移性和毒性远高于Cr(Ⅲ)。美国环保署和世界卫生组织规定饮用水中Cr(Ⅵ)含量≤0.05mg·L-1。我国水质标准中规定饮用水中Cr(Ⅵ)含量≤0.05mg·L-1，地表水中Cr(Ⅵ)含量≤0.15mg·L-1，排放废水中Cr(Ⅵ)和总铬最大允许排放浓度为0.05和0.15mg·L-1。因此去除水中铬，尤其是Cr(Ⅵ)，对保护公众健康和生态环境具有重要意义。目前，含铬废水的主要处理方法有化学沉淀法、溶剂提取法、反渗透法、还原法和吸附法等。由于吸附法具有操作简单、成本较低、处理效果好等优点，已被广泛用于处理含铬废水。

粘土矿物凹凸棒石具有良好的吸附性能和价格便宜等优点被广泛应用于水处理领域，但是对阴离子如Cr(Ⅵ)的吸附量较低。近年来有学者采用水热碳化法对凹凸棒石进行有机改性，从而提高凹凸棒石的吸附性能。这是由于凹凸棒石表面被嫁接—CH、—OH、＞C=O、＞C=C和—COOH等有机官能团。常用的碳源有葡萄糖、木糖、果糖、蔗糖、纤维素和氯乙酸等。壳聚糖，通过甲壳素脱乙酰基而制得的一种天然阳离子多聚糖，具有生物相容性、环境友好性等特点，其分子链上含有丰富的羟基和氨基等活性基团。单纯壳聚糖在较高pH条件下对重金属离子（如Cu2+、Cd2+和Pb2+等）具有良好的吸附性能。相反，酸性越强越有利于壳聚糖吸附去除Cr(Ⅵ)。但是，壳聚糖在酸性条件下易软化流失，限制其实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面修饰的凹凸棒石及作为吸附剂的用途。

上述目的是通过如下技术方案实现的：

一种表面修饰的凹凸棒石，由如下方法制备而成：称取凹凸棒石和壳聚糖置于烧杯中，加入蒸馏水，超声分散后将溶液转移到聚四氟乙烯水热反应釜中，再将反应釜放到高温炉中反应；自然冷却后，用无水乙醇和蒸馏水各洗涤多次，离心分离后烘干，研磨过筛后即得所述表面修饰的凹凸棒石。

进一步地，所述壳聚糖的质量为凹凸棒石的质量的4-8倍。

进一步地，1g凹凸棒石加入蒸馏水15-35mL。

进一步地，高温炉温度220-280℃。

进一步地，水热18-26小时。

进一步地，烘干温度为50-60℃。

上述表面修饰的凹凸棒石作为六价铬吸附剂的用途。

本发明的有益效果：

本发明提供的表面修饰的凹凸棒石可以作为六价铬的吸附剂。

具体实施方式

下面拟通过具体实施例具体介绍本发明创造的技术方案。

实施例1：

一种表面修饰的凹凸棒石，由如下方法制备而成：称取凹凸棒石和壳聚糖置于烧杯中，加入蒸馏水，超声分散后将溶液转移到聚四氟乙烯水热反应釜中，再将反应釜放到高温炉中反应；自然冷却后，用无水乙醇和蒸馏水各洗涤多次，离心分离后烘干，研磨过筛后即得所述表面修饰的凹凸棒石。

其中，所述壳聚糖的质量为凹凸棒石的质量的6倍。

其中，1g凹凸棒石加入蒸馏水25mL。