CN108160047A - 一种燃煤烟气去铅用的负载纳米零价铁的改性沸石的制备方法 - Google Patents

一种燃煤烟气去铅用的负载纳米零价铁的改性沸石的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃煤烟气去铅用的负载纳米零价铁的负载纳米零价铁的改性沸石的制备方法，包括以下步骤：预处理，制备纳米铁，合成负载纳米零价铁的改性沸石，干燥洗涤。本发明所制备的纳米零价铁不仅利用了零价铁的高还原性，还结合并提高了沸石的高吸附性质，以及壳聚糖对铅的螯合吸附作用，能够吸附燃煤烟气中单质Pb和化合态PbCl2的形式存在的Pb，最大限度去除燃煤烟气中的重金属污染。

Description

一种燃煤烟气去铅用的负载纳米零价铁的改性沸石的制备 方法
技术领域
本发明涉及燃煤烟气净化领域，具体涉及到一种燃煤烟气去铅用的负载纳米零价铁的改性沸石的制备方法。
背景技术
铅是一种重金属，是人类最早使用的金属之一，其可用于建筑、铅酸蓄电池、弹头、炮弹、焊接物料、钓鱼用具、渔业用具、防辐射物料、奖杯、耐硫酸腐蚀、防电离辐射、蓄电池等的材料部份合金，其合金可作铅字、轴承、电缆***等之用，还可做体育运动器材铅球，等等。铅是一种对人体危害极大的有毒重金属，因此铅及其化合物进入机体后将对神经、造血、消化、肾脏、心血管和内分泌等多个***造成危害，若含量过高则会引起铅中毒。铅无法再降解，一旦排入环境，很长时间仍然保持其毒性。由于铅在环境中的长期持久性，又对许多生命组织有较强的潜在性毒性，所以铅一直被列入强污染物范围。
燃煤电站是重金属污染的主要排放源之一。据估算，我国目前每年从火电生产企业排放的铅总质量为97.2-168.2t之间。煤中的铅主要存在或结合在硫化物中，煤中的铅与硫有明显的正相关性。煤中的铅在燃烧过程中挥发，以单质Pb和化合态PbCl2等形式释放，以亚微米的铅颗粒和气相形式排放入大气。中国煤中铅的平均值为13.0μg/g，不同成煤区域中Pb的含量差异较大，根据煤中Pb含量的不同，划分出低铅煤(Pb20μg/g)，中铅煤(Pb20μg/g-40μg/g)，高铅煤(Pb40μg/g)三个不同的分级标准。《大气污染物排放标准》(GB116297-1996)中规定，铅及其化合物浓度不得超过0.7mg/m3。燃煤烟气中铅的去除有重要的环保意义，有利于保护生态环境和人体健康。
纳米零价铁颗粒具有较高的比表面积及优良的表面吸附和化学反应活性，可对环境中卤代炬、多氯联苯(PCB)、有机氯农药、杀虫剂、染料、重金属离子、硝酸盐、铭酸盐及呻酸盐等多种污染物进行还原修复；沸石作为分布广、储量大的天然矿物材料，具有较大的比表面积和荷电性能，改性处理后可具有多种催化和吸附性能；负载技术一般是通过高温锻烧或离子交换，将生成的纳米零价铁颗粒负载到固体载体上，这样就能够减少团聚，增强纳米铁在环境中的迁移能力，有利于对土壤、地下水及受污染河流的修复。因此，本领域技术人员已经开展了负载纳米零价铁的改性沸石的环保应用研究。
CN 104722279 A公开了一种海藻酸铀/明胶包覆纳米零价铁去除水中重金属隔、铅污染物的方法，并具体公开了如下制备步骤：将海藻酸纳与明胶于50-65℃水浴中搅拌溶解，超声脱泡10-20min后，得到海藻酸铀/明胶混合溶液；氮气保护条件下，将新鲜制备的纳米Fe0颗粒与海藻酸铀/明胶溶液混合:超声分散10-20min后，得到纳米Fe0与海藻酸铀/明胶共混物:以滴管或经蠕动泵逐滴将共混物加入到CaC12溶液中，磁力搅拌条件下交联反应30-60min，得到黑色SA/Gel包覆纳米零价***胶球。然而，该方法负载协同作用不够突出，难以取得较好的吸附效果。
CN 105148885 A公开了一种用于去除Br03和Cl04的纳米铁锤改性沸石及其制备和应用，并具体公开了如下制备方法:先对天然斜发沸石进行粉碎筛分、酸碱预处理，然后在120-140℃下的聚乙二醇洛液中，将沸石与FeC13、MnS04按重量比混合投加并搅拌均匀，反应10-20min后向混合液中加NaOH溶液至黑色悬浮物不再增加，继续反应20-30min后将混合物过滤、淋洗，固态物烘干至恒重后即可制得所述用于去除Br03和C104的纳米铁锰改性沸石。然而，该方法只能应用于污水处理领域，不能应用于气体Pb单质的吸附。
综上，现在技术仍缺乏一种能够吸附气体环境中存在的铅单质和铅化合物的改性沸石。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃煤烟气去铅用的负载纳米零价铁的改性沸石的制备方法，所制备的改性沸石不仅利用了零价铁的高还原性，同时提高了沸石的高吸附性质，以及壳聚糖对铅的螯合吸附作用，能够吸附燃煤烟气中单质Pb和离子Pb2+，以最大限度去除燃煤烟气中的重金属污染物。
本发明采用的技术方案如下。
一种燃煤烟气去铅用的负载纳米零价铁的改性沸石的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将沸石用1-5mol/L HNO3溶液搅拌8-12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤数次后干燥；天然沸石往往含有其他矿物质杂质，通过HNO3清洗干净；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入还原剂溶液，并在室温下搅拌20-60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入高分子吸附剂和表面活性剂，并在超声条件下和20-60℃的温度下搅拌30-60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置12-24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗数次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石。
作为优选，所述步骤(2)中FeSO4·7H2O与沸石质量比为1-3:10。
作为优选，所述步骤(2)中的搅拌的速度为600-900r/min；所述还原剂溶液为NaBH4与去离子水配制而成的溶液，还原剂质量与所述FeSO4·7H2O的质量比为3-6:10。
在该步骤(2)中，存在的反应方程式为：Fe2++2BH4 -+6H2O→Fe0+2B(OH)3+7H2。
作为优选，所述步骤(3)中高分子吸附剂为壳聚糖，所述壳聚糖加入的质量与所述FeSO4·7H2O的质量比为0.01-0.1:1。
作为优选，所述步骤(3)中表面活性剂为4-壬基酚乙氧基化物，所述4-壬基酚乙氧基化物的加入的质量与所述FeSO4·7H2O的质量比为0.001-0.01:1。
作为优选，所述步骤(3)控制反应温度为40℃。
此外，本发明还提供了上述制备方法制备的负载纳米零价铁的改性沸石。
另外，本发明又提供了所述改性沸石用于燃煤烟气去铅。
本发明的有益效果：
(1)本技术方案采用合理的纳米铁负载材料，并结合高分子吸附剂协同吸附能力，使用表面活性剂分散纳米颗粒，使得负载纳米零价铁的改性沸石不仅能够还原铅离子，而且加大了其表面张力，有效吸附单质铅。
(2)本技术方案采用合理的配比，和特定的温度、pH使得反应条件可控，实现负载纳米零价铁的改性沸石的优化。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例1制备负载纳米零价铁的改性沸石A1
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入10克壳聚糖和1克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A1。
实施例2制备负载纳米零价铁的改性沸石A2
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入2克壳聚糖和0.2克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A2。
实施例3制备负载纳米零价铁的改性沸石A3
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入1克壳聚糖和0.1克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A3。
实施例4制备负载纳米零价铁的改性沸石A4
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.9克壳聚糖和0.09克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A4。
实施例5制备负载纳米零价铁的改性沸石A5
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.8克壳聚糖和0.08克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A5。
实施例6制备负载纳米零价铁的改性沸石A6
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.7克壳聚糖和0.07克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A6。
实施例7制备负载纳米零价铁的改性沸石A7
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.6克壳聚糖和0.06克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A7。
实施例8制备负载纳米零价铁的改性沸石A8
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.5克壳聚糖和0.05克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A8。
实施例9制备负载纳米零价铁的改性沸石A9
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.4克壳聚糖和0.04克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A9。
实施例10制备负载纳米零价铁的改性沸石A10
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.3克壳聚糖和0.03克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A10。
实施例11制备负载纳米零价铁的改性沸石A11
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.2克壳聚糖和0.02克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A11。
实施例12制备负载纳米零价铁的改性沸石A12
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.1克壳聚糖和0.01克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A12。
实施例13制备负载纳米零价铁的改性沸石A13
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.05克壳聚糖和0.005克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A13。
实施例14制备负载纳米零价铁的改性沸石A14
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入加入0.01克壳聚糖和0.001克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗三次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石A13。
对比实施例1制备不含壳聚糖的负载纳米零价铁的改性沸石B1
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(3)的溶液中加入0.1克4-壬基酚乙氧基化物，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗数次，真空干燥，得到产物即为不含壳聚糖的负载纳米零价铁的改性沸石B1。
对比实施例2制备不含4-壬基酚乙氧基化物的负载纳米零价铁的改性沸石B2
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(3)的溶液中加入1克壳聚糖，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗数次，真空干燥，得到产物即为不含4-壬基酚乙氧基化物的负载纳米零价铁的改性沸石B2。
对比实施例3制备不含壳聚糖和4-壬基酚乙氧基化物的负载纳米零价铁的改性沸石B3
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入200克去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用1mol/L HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入含有4克NaBH4配置的50ml还原剂溶液，并在室温下搅拌60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)干燥洗涤：将步骤(2)静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗数次，真空干燥，得到产物即为不含壳聚糖和4-壬基酚乙氧基化物的负载纳米零价铁的改性沸石B3。
对比实施例4制备负载壳聚糖沸石B4
(1)预处理：将50克沸石用1mol/L HNO3溶液搅拌12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤三次后干燥；
(2)向步骤(2)的溶液中加入1克壳聚糖，并在超声条件下和60℃的温度下搅拌60分钟，得到黑色球状颗粒；
(3)干燥洗涤：将步骤(2)中获得的黑色球状颗粒静置24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗数次，真空干燥，得到产物即为负载壳聚糖的沸石B4。
应用实施例
将上述产物制备成填料层，然后将该填料层填入燃煤烟气吸附塔内，使用同一批待测量的燃煤烟气流过填料层，同时，在填料层上喷淋pH为4的浆液，帮助填料层冷却和更好的吸附。随后，通过测量燃煤烟气进口与出口的铅浓度，得到下列试验结果，如表1所示。
表1
由表1可以看出，A组的的吸附效果优于B组的效果，A3-A12的效果是远远优于B组的效果，说明本技术方案制备的负载纳米零价铁的改性沸石，加载了壳聚糖和4-壬基酚乙氧基化物具有较好的吸附效果，壳聚糖对铅的螯合吸附作用，与纳米零价铁高还原性产生了协同作用，能够更好地吸附烟气中的铅。
此外，由表1可以看出，A3-A12的效果是远远优于A1、A2、A13、A14组的吸附效果，说明当壳聚糖和4-壬基酚乙氧基化物的含量过高时，容易堵住沸石的多孔，反而造成吸附效果下降，而壳聚糖和4-壬基酚乙氧基化物的浓度过低时，没有构成的分子形成协同吸附作用，因此，A3-A12的质量配比才能得到协同吸附效果。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种燃煤烟气去铅用的负载纳米零价铁的改性沸石的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理：将沸石用1-5mol/L HNO3溶液搅拌8-12小时，酸洗以去除杂质，用去离子水洗涤数次后干燥；
(2)制备纳米铁：将步骤(1)中预处理过的沸石加入去离子水中，之后加入FeSO4·7H2O并用HNO3将溶液调到pH为2-5，然后加入还原剂溶液，并在室温下搅拌20-60分钟，合成负载纳米零价铁的沸石；
(3)合成负载纳米零价铁的改性沸石：向步骤(2)的溶液中加入高分子吸附剂和表面活性剂，并在超声条件下和20-60℃的温度下搅拌30-60分钟，得到黑色球状颗粒；
(4)干燥洗涤：将步骤(3)中获得的黑色球状颗粒静置12-24小时，真空抽滤得到固体产物，然后去离子水清洗数次，真空干燥，即得到负载纳米零价铁的改性沸石。
2.一种如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中FeSO4·7H2O与沸石质量比为1-3:10。
3.一种如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的搅拌的速度为600-900r/min；所述还原剂溶液为NaBH4与去离子水配制而成的溶液，还原剂质量与所述FeSO4·7H2O的质量比为3-6:10。
4.一种如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中高分子吸附剂为壳聚糖，所述壳聚糖加入的质量与所述FeSO4·7H2O的质量比为0.01-0.1:1。
5.一种如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中表面活性剂为4-壬基酚乙氧基化物，所述4-壬基酚乙氧基化物的加入的质量与所述FeSO4·7H2O的质量比为0.001-0.01:1。
6.一种如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的温度为40℃。
7.一种通过权利要求1-6任一项所述的的制备方法制备的负载纳米零价铁的改性沸石。
8.权利要求7所述的改性沸石的用途，其特征在于，所述改性沸石用于燃煤烟气去铅。
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Denomination of invention: A preparation method of modified zeolite loaded with nano zero valent iron for removing lead from coal-fired flue gas

Effective date of registration: 20220523

Granted publication date: 20201225

Pledgee: Bank of China Limited Guangzhou Pearl River Branch

Pledgor: GUANGDONG JIADE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: Y2022440000098