[发明专利]一种甲硫氨酸改性蒙脱石及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种甲硫氨酸改性蒙脱石及其制备方法和应用，其制备方法如下：步骤1，将钠基蒙脱石分散在水中，加入盐酸调节pH至4.5~5.5，搅拌反应完全，抽滤，干燥，研磨，过筛，得到酸改性钠基蒙脱石；步骤2，按酸改性钠基蒙脱石阳离子交换量的0.4~1.2倍，将甲硫氨酸与酸改性钠基蒙脱石加入水中，调节溶液pH至4~5，搅拌混合均匀，抽滤、干燥，研磨，过筛得到甲硫氨酸改性蒙脱石。本发明操作简易，原料价格低廉，复合材料环保，制得的甲硫氨酸改性蒙脱石对废水中重金属离子有很好的去除效果。

技术领域

本发明涉及一种甲硫氨酸改性蒙脱石及其制备方法和应用，属于矿物吸附材料制备及重金属废水处理技术领域。

背景技术

随着工农业的快速发展，水体中、土壤中残存的重金属离子和多种有机污染物已经严重危害到环境安全和人类健康，重金属因其毒性和难降解性而引起人们的重视。吸附法因操作方便，副产物少等优势而被广泛应用于水处理和土壤修复中。

蒙脱石是一种自然界广泛存在的天然矿物，它的结构是两层硅氧八面体夹杂着一层铝氧八面体。天然蒙脱石因具有较大的比表面积与阳离子交换容量，具有良好的吸附性能而被广泛应用于污染物的吸附处理中。由于天然蒙脱石表面硅氧结构具有较强的亲水性，且层间阳离子有较强的水合作用，因此，未经改性的蒙脱石对水体中以及土壤中的非离子型、阴离子型有机物及疏水性有机物的吸附能力较差，从而限制了蒙脱石在废水处理中的应用。故此，寻求合适的材料对蒙脱石进行改性，改善其物理化学结构，提高其表面的疏水性能，从而提高其对有机污染物和无机重金属离子的吸附能力，可以大大拓宽蒙脱石在水处理及土壤环境修复中的应用范围。

目前已经有了一些重金属离子的处理方式，比如中国专利CN105948307A和CN105984977A就分别介绍了用羟基铝改性蒙脱石吸附水中的铅离子和铜离子。中国专利CN108311111A通过使用十六烷基三甲基溴化铵改性钠基蒙脱石用于吸附水溶液中的铅离子，这些改性蒙脱石虽取得一定的成效，但是在酸雨条件下重金属离子容易重新释放回到环境中，限制了其使用。

发明内容

针对现有问题的不足，本发明的第一个目的是提供一种甲硫氨酸改性蒙脱石的制备方法；

本发明的第二个目的是提供一种甲硫氨酸改性蒙脱石；

本发明的第三个目的是提供一种甲硫氨酸改性蒙脱石的应用。

本发明使用一种含巯基的螯合剂-甲硫氨酸作为改性剂制备改性蒙脱石，用于吸附水溶液中的重金属离子，甲硫氨酸和重金属离子形成的螯合物可以被锁定在蒙脱石层间，不易重新释放污染环境。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种甲硫氨酸改性蒙脱石的制备方法，包括具体步骤如下：

步骤1，将钠基蒙脱石分散在水中，加入盐酸调节pH至4.5~5.5，搅拌反应完全，抽滤，干燥，研磨，过筛，得到酸改性钠基蒙脱石；

步骤2，按酸改性钠基蒙脱石阳离子交换量的0.4~1.2倍，将甲硫氨酸与酸改性钠基蒙脱石加入水中，调节溶液pH至4~5，搅拌混合均匀，抽滤、干燥，研磨，过筛得到甲硫氨酸改性蒙脱石。

作为本申请的优选技术方案，所述步骤1中，钠基蒙脱石的阳离子交换容量为80~110 mmol/100 g。

作为本申请的优选技术方案，所述步骤1中，盐酸的浓度为1~3 mol/L。

作为本申请的优选技术方案，所述步骤1中，搅拌时间为24~72 h。

作为本申请的优选技术方案，所述步骤1和2中，过筛为过200目筛。

作为本申请的优选技术方案，所述步骤1和2中，所述的干燥温度为70~80 ℃。