[发明专利]一种改性蜂巢石吸附材料及其制备方法和在吸附重金属离子中的应用

说明书

本发明提供了一种改性蜂巢石吸附材料及其制备方法和在吸附重金属离子中的应用，属于吸附材料领域。本发明利用蜂巢石表面吸附的镁离子与尿素解离出的羟基和碳酸根，以及水进行水热反应，在蜂巢石表面形成碱式碳酸镁，其作为晶种继续生长，有利于在蜂巢石表面负载大量的碱式碳酸镁，水热反应结束后得到改性后的蜂巢石，然后再其作为载体，依次重复进行上述制备混合体和进行水热反应的操作2～7次，逐渐在蜂巢石表面形成大量碱式碳酸镁，形成大量的吸附活性位点，提高了吸附容量。本申请提供的方法制备的改性蜂巢石吸附材料对Cu²⁺、Cd²⁺和Pb²⁺的最大吸附量分别可达233.10mg/g、370.37mg/g和595.24mg/g。

技术领域

本发明涉及吸附材料领域，尤其涉及一种改性蜂巢石吸附材料及其制备方法和在吸附重金属离子中的应用。

背景技术

随着全球工业化的快速发展，采矿、金属加工及制造、电镀等行业产生了大量的工业废水，其中含有大量的重金属离子，这些重金属离子在自然环境中无法降解，并且会通过食物链最终富集到人体中，对人类的健康和生态环境造成了很大的破坏。

目前，对重金属离子废水的处理方法主要有：化学沉淀法、电化学法、离子交换法、膜分离法和吸附法。其中，吸附法是目前应用最广泛、操作最简单、处理效果最理想的重金属废水处理方法，但仍然存在吸附量低、成本高的缺点。因此，提供一种吸附效果好、吸附容量大的重金属离子吸附剂是现有技术亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性蜂巢石吸附材料及其制备方法和应用，本发明提供的制备方法制备得到的改性蜂巢石吸附材料，吸附容量高，吸附性能优异。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种改性蜂巢石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将载体、镁源、尿素和水混合后，得到混合体，所述载体为蜂巢石；

(2)将所述步骤(1)得到的混合体进行水热反应，得到初次负载的蜂巢石；

(3)将所述步骤(2)得到的初次负载的蜂巢石作为载体，依次重复进行所述步骤(1)～(2)中的操作2～7次，得到改性蜂巢石吸附材料。

优选地，所述步骤(1)中蜂巢石的粒径为30～70目。

优选地，所述步骤(1)中的镁源包括硝酸镁、硫酸镁、乙酸镁和氯化镁中的一种或多种。

优选地，所述步骤(1)中的混合体中镁离子的浓度为0.1～2mol/L。

优选地，所述步骤(1)中的混合体中尿素的浓度为0.1～5mol/L。

优选地，所述步骤(2)中水热反应在密封常压下进行。

优选地，所述步骤(2)中水热反应的温度为80～120℃，水热反应的时间为0.5～48h。

优选地，所述步骤(3)中依次重复进行所述步骤(1)～(2)中的操作4～6次。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的改性蜂巢石吸附材料。

本发明还提供了上述技术方案所述改性蜂巢石吸附材料在吸附重金属离子中的应用。在本发明中，所述重金属离子优选为Cu²⁺、Cd²⁺和Pb²⁺中的一种或多种。