[发明专利]氨羧类配体修饰的硅胶吸附剂同时去除染料废水中甲基橙与金属离子的应用及处理方法

说明书

本发明公开了氨羧类配体修饰的硅胶吸附剂同时去除染料废水中MO与金属离子的应用及处理方法，属于染料废水处理技术领域。本发明采用IDS改性后的吸附剂(IDS‑Silica)处理染料废水，通过具体的吸附实验证明了该IDS‑Silica吸附剂在含有MO与金属离子的二元废水模拟液体系中具有较好的吸附去除能力。所用五齿氨羧类配体IDS具有优越的金属螯合特性，利用IDS‑Silica吸附剂对Mⁿ⁺的强配位，能够将MO‑Mⁿ⁺染料复合物作为一个整体从废液中去除，确保了IDS‑Silica吸附剂去除MO‑Mⁿ⁺复合物的高效性；同时本发明还证实了金属离子的存在有利于MO的去除，因此IDS‑Silica吸附剂适用于MO和Mⁿ⁺的协同去除，从而达到同时去除染料废水中MO与金属离子的效果。

技术领域

本发明属于吸附法去除甲基橙(MO)和金属离子的技术领域，涉及一种可用于同步处理含MO和金属Cu²⁺的染料废水的方法，具体涉及一种氨羧类配体修饰的硅胶吸附剂同时去除染料废水中MO与金属离子的应用及处理方法。

背景技术

甲基橙(Methyl Orange，简称MO)，作为一种染料被广泛地应用于纺织、皮革、造纸、印刷、塑料、化妆品、食品、橡胶等各个行业。而在这些工业制造过程中，常常需要加入很多含有金属离子的助剂，这就使得所排放的废水中既存在MO分子，又存在金属离子，其中以Cu²⁺最为常见。染料废水中的MO具有难生化降解、热稳定性强、毒性大、易致癌等问题；Cu²⁺的加入使得废水的成分更加复杂、影响更为恶劣，可对生态环境和人体产生持久性的危害。因此，对废水中MO和Cu²⁺的去除变得尤为重要。

目前，对于MO和Cu²⁺的去除方法主要包括吸附、溶剂萃取、离子交换、膜分离和化学氧化。在这些方法中，吸附被认为是最有效、最经济的方法。但在以往的研究中，通常都是单独去除MO或金属离子，即使用同一种吸附剂去除这两种污染物，也是对它们分别进行模拟吸附。考虑到水环境中具有空轨道的Cu²⁺能与可提供孤对电子的MO分子产生配位作用，形成MO-Cu²⁺复合物，如果可以直接吸附这种复合物，或将避免上述方法所存在的问题。

氨羧类配体改性后的硅胶(Silica)吸附剂由于其稳定性及良好的可再生性能受到广泛关注。然而目前为止尚未有这类吸附剂用于同时去除废水中MO和金属离子的报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供氨羧类配体修饰的硅胶吸附剂同时去除染料废水中MO与金属离子的应用及处理方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了氨羧类配体修饰的硅胶吸附剂同时去除染料废水中MO与金属离子的应用，所述氨羧类配体修饰的硅胶吸附剂的结构式如下：

优选地，所述染料废水包括纺织废水、皮革废水、造纸废水、印刷废水、塑料废水、化妆品废水、食品废水和橡胶废水。

优选地，所述金属离子为Cu²⁺。

本发明还公开了一种协同去除染料废水中MO与金属离子的方法：将氨羧类配体修饰的硅胶吸附剂与待处理的染料废水按照1g：(30～60)mL的用量比进行混合，然后在20～40℃、200～400r/min转速下，吸附处理3～5h。

优选地，所述氨羧类配体修饰的硅胶吸附剂采用的硅胶比表面积为60m²/g或者344m²/g。