[发明专利]一种水中铁、镉、砷离子吸附剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种由牡丹花渣经过环氧氯丙烷成分改性后制备的铁、镉、砷离子吸附剂及其制备方法，属于水中金属离子吸附剂技术领域。制备方法包括乙醇水溶液中浸泡、干燥、粉碎，得到干燥的牡丹花渣粉；将干燥的牡丹花渣粉置于醋酸水溶液中，并加入双酚A，磁力搅拌，调整牡丹花渣粉的混合溶液的pH为10～12之间；加入环氧氯丙烷，在30～50℃的条件下恒温振荡反应，过滤，洗涤至中性，并干燥得到本发明所述的铁、镉、砷离子吸附剂。本发明提出的铁、镉、砷离子吸附剂的制备方法简单，制备成本低，使用方便，吸附效果好，同时不引入新的污染，具有良好的市场前景。

技术领域

本发明涉及水中金属离子吸附剂技术领域，具体涉及一种铁、镉、砷离子吸附剂及其制备方法。

背景技术

水是人类的生命之源，它是自然界和人类生存发展过程中不可或缺的重要因素。随着全球经济的迅速发展，人类对水资源需求量越来越大，但同时水资源的污染问题也日益严重。在众多水污染中金属离子污染占了相当大的比例。而重金属污染又容易在生物链中富集和扩大，并且毒性较大，因此水中金属离子超标及其造成的问题已经严重危害到生态环境和人类的生命健康。在这些金属离子污染中，常见的有：铅、汞、镉等。发明人从事多年水质检测工作，发现廊坊区域的地表水和地下水一般是金属离子、砷污染和余氯超标。这些金属离子主要来自于工业废水、冶金、耐火材料、化工、电镀、冶炼、制革印染等工业污染。水中的金属离子通过消化、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体。经过消化道侵入时引起呕吐、腹疼；经过皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。

目前对于水中金属离子的处理方法主要有吸附法、絮凝沉淀法、膜分离技术等。传统方法一般采用吸附法和絮凝沉淀法，其中吸附法是利用金属离子吸附剂活性表面对金属离子的吸引来除去金属离子，吸附法中的关键材料是吸附剂，重金属离子吸附剂很多，既有天然矿物，如沸石、高岭石等无机材料，也有天然高聚物如丹宁类、木质素类、壳聚糖类等，还有人工合成的或改性的聚合物，如聚苯乙烯基树脂、硅胶基树脂等。纤维素本身具有一定的吸附功能，但吸附容量小。

目前新型黄原酸酯是以纤维素为载体合成黄原酸酯吸附剂，具有来源丰富，制作工艺简单，去除有毒重金属离子效果好的优点，对环境功能材料的推广具有重要意义。据报道柚子皮具有丰富的纤维素，其制备过程为：将柚子皮去黄皮留白瓤，将白瓤在沸水中煮成半透明后烘干，粉碎，过筛，得到半成品。取10g放入杯中，加入330ml20％的NaOH溶液，浸泡1.5h后进行抽滤，用蒸馏水水洗呈中性，烘干放入500ml圆底烧瓶中依次加入60mlCS2和100ml甲苯，搅拌1h后抽滤，得到黄原酸酯，这种黄原酸酯是一种具有良好综合治理含Cd²⁺废水的新型吸附剂。而传统的一些吸附剂在吸附金属离子后又会引入新的成分，即会造成二次污染。

发明人在研究中发现，牡丹花中的金属离子含量比较高，因此怀疑是不是牡丹花中的某些成分具有吸附污染的能力，于是乎对牡丹花的吸附能力做出深入研究，制备出一种铁、镉、砷离子吸附剂及其制备方法。

发明内容

为了解决目前环境地表水或地下水中铁、镉、砷离子含量超标的问题，本发明提供了一种由牡丹花渣经过双酚A和环氧氯丙烷等成分改性后制备的铁、镉、砷离子吸附剂，所述铁、镉、砷离子吸附剂的制备方法包括如下步骤：

①将牡丹花渣置于60～75％乙醇水溶液中浸泡；

②将浸泡过的牡丹花渣干燥、粉碎，得到干燥的牡丹花渣粉；

③将干燥的牡丹花渣粉置于醋酸水溶液中，并加入双酚A，磁力搅拌，得到含有牡丹花渣粉的混合溶液；

④调整牡丹花渣粉的混合溶液的pH为10～12；

⑤在牡丹花渣粉的混合溶液加入环氧氯丙烷，在30～50℃的条件下恒温振荡反应20～50min，过滤，洗涤至中性，并干燥得到本发明所述的铁、镉、砷离子吸附剂。