[发明专利]一种碳酸钙磁性吸附剂制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种碳酸钙磁性吸附剂制备方法及其应用。本发明的碳酸钙磁性吸附剂由Na2CO3和CaCl2在FeSO4溶液中通过水热合成法合成，合成的碳酸钙磁性吸附剂Fe3O4镶嵌在CaCO3粒子中，从而FeSO4与CaCO3产生了协同效应，比通过水热合成法单独合成的Fe3O4或CaCO3有更好的重金属离子吸附性能。此外，该吸附剂呈现的介孔结构极大地增强了去除重金属离子的能力。该制备过程简单，实验条件温和，使用原料价格相对低廉，成本较低，通过结合磁分离技术，可快速分离出含有重金属离子的吸附剂，本发明的碳酸钙磁性吸附剂在对含有As(V)、Cr(VI) 和Pb(II)的重金属离子废水处理等方面具有良好的应用前景。

主权项

一种碳酸钙磁性吸附剂制备方法及其应用，其特征在于，所述的一种碳酸钙磁性吸附剂制备方法及其应用，步骤如下：（1）在一个50 mL烧杯中加入12‑15 mL Na2CO3水溶液，其中Na2CO3水溶液浓度为0.20 mol/L，之后加入0.4‑0.6 mL十八烷基三甲氧基硅烷C18TMS，常温下搅拌20 min后，得到Na2CO3与十八烷基三甲氧基硅烷C18TMS的混合溶液备用；（2）在一个50 mL烧杯中加入12‑15 mL CaCl2水溶液，其中CaCl2水溶液浓度为0.20 mol/L，之后加入0.4‑0.5 g FeSO4·7H2O粉末，常温下快速搅拌1 min后得到FeSO4与CaCl2的混合溶液备用；（3）将步骤（2）所得的FeSO4与CaCl2的混合溶液倒入分液漏斗中，再由分液漏斗向步骤（1）所得的Na2CO3与十八烷基三甲氧基硅烷C18TMS的混合溶液中缓慢滴加此FeSO4与CaCl2的混合溶液，并搅拌混合，直至滴加完毕，此时烧杯中为悬浊液；（4）将步骤（3）所得的悬浊液转移至聚四氟乙烯高压反应釜中，加热至85 ℃，釜内压力保持在20‑25 MPa，保温保压8 h，然后将釜内的产物用高速离心机离心5 min，转速为5000 r/min，之后将离心得到的固体用去离子水冲洗8‑10次，再转移至90 ℃烘箱烘干得到碳酸钙磁性吸附剂；（5）一种碳酸钙磁性吸附剂在处理含有As(V) 、Cr(VI) 和Pb(II)废水的中的应用：在废水池中通入含有HAsO42‑ 、Cr2O72‑ 和Pb2+的废水，调节废水的pH = 10，加入碳酸钙磁性吸附剂，匀速搅拌0.5 h，接着将废水迅速通过强度为1.5 T的磁场，之后将废水通入磁分离装置，滤出处理完的废水，即完成对含有As(V)、Cr(VI) 和Pb(II)废水的处理；（6）收集处理完毕的碳酸钙磁性吸附剂，并用0.01 mol/L的HCl调节至pH = 3，震荡10 min，过滤后转移至90 ℃烘箱烘干，实现该碳酸钙磁性吸附剂的再生。