[发明专利]一种活性炭-零价铁复合凝胶颗粒及其制备方法和去除重金属离子的应用

权利要求书

1.一种活性炭-零价铁复合凝胶颗粒在制备重金属离子吸附剂或重金属离子去除剂中的应用，其特征在于，该活性炭-零价铁复合凝胶颗粒颜色为黑色，粒径为1~3mm，该活性炭-零价铁复合凝胶颗粒的制备方法包括以下步骤：

1）将海藻酸钠加入水中，搅拌至充分混匀，获得透明的海藻酸钠溶液，静置排出气泡；

其中，海藻酸钠和水的用量比为(0.5~2)g：(25~100)mL；搅拌是采用机械搅拌装置，以800~1200 rpm的转速搅拌处理50~70 min；静置时间为50~70min；

2）将活性炭粉末、纳米零价铁粉末加入步骤1）制得的海藻酸钠溶液中，搅拌至充分混匀，制得混合溶液；

其中，活性炭粉末与纳米零价铁粉末的质量比为(0.375~3)：(0.375~3)；搅拌是采用机械搅拌装置，以800~1200 rpm的转速搅拌处理50~70 min；静置时间为50~70min；

3）将混合溶液中滴加至氯化钙溶液中，经交联反应制得固体颗粒，将固体颗粒分离、清洗、干燥，制得活性炭-零价铁复合凝胶颗粒；

其中，交联反应时间为2~4小时，干燥是在-60℃下进行真空冷冻干燥，干燥时间为24小时。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氯化钙溶液是将无水氯化钙加入水中搅拌均匀制得，无水氯化钙和水的用量比为(2.5~4)g：(100~300)mL。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，对于50mg/L的含Cr(VI)或含Cd(II)废水，活性炭-零价铁复合凝胶颗粒对Cr(VI)和Cd(II)的去除率均高于70%；对于50mg/kg的含Cr(VI)或含Cd(II)污染土壤，活性炭-零价铁复合凝胶颗粒对Cr(VI)的去除率为80%以上，对Cd(II)的去除率为70%以上。

4. 如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述活性炭-零价铁复合凝胶颗粒经过连续5次的吸-脱附循环之后，对于50mg/L的含 Cr(VI)或含Cd(II)废水中的Cr(VI)和Cd(II)的去除率均维持在70%以上。

5. 如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述活性炭-零价铁复合凝胶颗粒经过一年暴露空气的老化处理后，对初始浓度为50mg/L 的含Cr(VI)或含Cd(II)废水中的Cr(VI)和Cd(II)的去除率均维持在70%以上。