[发明专利]一种废水处理材料、制备方法和应用

权利要求书

1.一种废水处理材料，其特征在于：包括由构树制作而成的生物炭纳米粒子、石墨相氮化碳纳米粒子和壳聚糖，所述构树制作而成的生物炭纳米粒子、石墨相氮化碳纳米粒子负载在壳聚糖上形成凝胶小球；所述构树制作而成的生物炭纳米粒子和石墨相氮化碳纳米粒子的重量比为1：10～8：1。

2.根据权利要求1所述的废水处理材料，其特征在于：加入戊二醛对凝胶小球进行交联。

3.一种废水处理材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，1)石墨相氮化碳纳米粒子的制备，①称取10～60份三聚氰胺置于坩埚中，加蒸馏水使其没过药品，静置分层后，倒掉上层清液；②加无水乙醇没过药品，静置，待其分层后，倒掉上层清液；③将坩埚放入马弗炉，敞开盖子在40～120℃条件下加热30～50min；④盖上盖子，后于450～550℃条件下加热2～4h，冷却至室温并研磨过筛，即制得石墨相氮化碳纳米粒子；

2)构树制作而成的生物炭纳米粒子的制备，将构树叶粉末置于刚玉坩埚中，将其放到管式炉中通入氮气，以每分钟5～10℃的速度升温到350～450℃，保持该温度1～3h，冷却，碾碎过筛后即制得构树制作而成的生物炭纳米粒子；

3)①将1～5份壳聚糖溶于体积百分数为1％的乙酸溶液中，配制壳聚糖溶液，壳聚糖的浓度为0.02-0.1g/mL；②在室温下，将1～5份构树制作而成的生物炭纳米粒子和1～5份石墨相氮化碳纳米粒子加入到壳聚糖乙酸溶液中，磁力搅拌至均匀；③将上述混合溶液逐滴滴入质量浓度为1％的NaOH溶液中形成粒径均匀的壳聚糖凝胶小球；④静置3～5h后将壳聚糖凝胶小球取出并洗涤，将壳聚糖凝胶小球取出；⑤将步骤④的壳聚糖凝胶小球置于去离子水中，每克壳聚糖凝胶小球对应100～250ml的去离子水，加入戊二醛水溶液进行交联，戊二醛水溶液的浓度为25％，体积为去离子水体积的1-10％，调节pH为2～10，在50～100℃条件下缓慢搅拌，交联1～3h后，静置20～25h后洗涤至中性，最终制得废水处理材料的复合凝胶小球。

4.一种如权利要求1或2所述的废水处理材料的应用，其特征在于：包括以下步骤，1)取一定量的六价铬废水，加入背景电解质；所述背景电解质包括NaCl、Na₂CO₃、Na₂HPO₃或Na₂SO₄的一种或者多种，所述背景电解质的摩尔浓度为0.0001～0.1mol/L；

2)并调节pH值为1～12，将权利要求1或者权利要求2的废水处理材料添加到废水中，每升废水中的添加量以凝胶小球重量计为5～30g；

3)在转速为50～300rpm的摇床中反应0～48h，并控制反应温度为10～50℃，反应完成后凝胶小球与溶液分离，完成对废水中六价铬的去除。