[发明专利]基于酰胺类有机物-活化黑滑石复合插层改性的铅离子吸附剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于酰胺类有机物‑活化黑滑石复合插层改性的铅离子吸附剂及其制备方法，取源自江西广丰经过破碎、研磨、球磨后的超细黑滑石粉末，经过活化之后置于酰胺类溶液中水浴搅拌，之后洗涤、离心、烘干、研磨，即得铅离子吸附剂粉末；本发明有效利用黑滑石的较大比表面积、层状片状结构等优点，制备工艺流程简单，原料廉价易得，生产规模易于操控，绿色环保，不会产生二次污染；本发明为吸附剂生产领域提供了新的方向，同时为提高黑滑石矿的综合利用提供了有效并且经济实用的途径。

技术领域

本发明涉及铅离子吸附剂及其制备方法，具体涉及一种基于酰胺类有机物-活化黑滑石复合插层改性的铅离子吸附剂及其制备方法。

背景技术

黑滑石矿的颜色为黑色，其化学组成较纯，颗粒细小，具片状结构，比表面积较高，同时不含石棉类有害矿物，而且其储量巨大，开采成本较低，价格便宜，被广泛用于陶瓷、造纸、填料等工业产品中。现如今黑滑石的产品绝大部分都是填料等低端产品，在其他高端科技领域中仍有很大的发展空间。

铅离子在自然界中对人类的危害非常大，随着工业不断的发展，铅污染已经成为当今社会关注问题的焦点。越来越多的铅吸附剂随之出现，但是现有的铅离子吸附剂都存在着价格昂贵，制备步骤繁琐，容易产生二次污染等问题。因此，如何低成本、高效率地制备铅离子吸附剂成为吸附剂制作的重大难题。

发明内容

针对目前铅吸附剂的开发成本较高，性价比较低的问题，本发明提供了一种黑滑石改性制作铅离子吸附剂的方法。该方法采用酰胺类有机物插层复合黑滑石的方法制备吸附剂，操作工艺简单，对铅离子的吸附效果好，产能效率高。

本发明的技术方案如下：

一种基于酰胺类有机物-活化黑滑石复合插层改性的铅离子吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)超细黑滑石粉末的制备

原料黑滑石经破碎、研磨、过筛(50目)，得到黑滑石粉末，在所得黑滑石粉末中加入乙醇和去离子水，置于球磨机中进行湿法研磨，之后取出用去离子水洗涤，离心，干燥(60～120℃，10～24h)，得到超细黑滑石粉末；

所述乙醇与去离子水的体积比为1：1～3；乙醇和去离子水的总体积以完全浸没黑滑石粉末为准；

所述球磨机的转速为600～1000r/min，湿法研磨的时间为6～18h；

所得超细黑滑石粉末的平均粒径为200～500nm；

(2)黑滑石的活化

将步骤(1)所得超细黑滑石粉末加入6～12mol/L(优选7～10mol/L)氢氧化钠水溶液中，于60～120℃水浴加热12～24h(优选12～18h)，之后冷却至室温(20～30℃)，抽滤，烘干，研磨，过筛(50目)，得到活化黑滑石粉末；

所述超细黑滑石粉末与氢氧化钠水溶液的料液比为1g：10～20mL；

(3)酰胺类有机物溶液的制备

将酰胺类有机物溶解于去离子水中，配制成5～15mol/L酰胺类有机物溶液，备用；

所述酰胺类有机物为尿素、3-氨基-2,2-二甲基丙酰胺、丙烯酰胺、磺酰胺、L-谷氨酰胺、异丁酰胺等中的一种或多种；

(4)酰胺类有机物插层黑滑石制备吸附剂

将步骤(2)所得活化黑滑石粉末加入步骤(3)配制的酰胺类有机物溶液中，40～90℃水浴混合搅拌4～12h，之后冷却至室温，离心，干燥(60～120℃，8～24h)，研磨，即得铅离子吸附剂粉末；

所述活化黑滑石粉末与酰胺类有机物溶液的料液比为1g：30～50mL。