CN110841609B - 一种高分子基重金属吸附剂的制备方法 - Google Patents
一种高分子基重金属吸附剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110841609B CN110841609B CN201911264749.6A CN201911264749A CN110841609B CN 110841609 B CN110841609 B CN 110841609B CN 201911264749 A CN201911264749 A CN 201911264749A CN 110841609 B CN110841609 B CN 110841609B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- adsorbent
- heavy metal
- sodium
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 25
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 22
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 18
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 17
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 abstract description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 abstract 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 24
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 18
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 10
- XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N cadmium nitrate Inorganic materials [Cd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 8
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 8
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N phloretic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229920001444 polymaleic acid Polymers 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 2
- WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+) Chemical compound [Cd+2] WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 206010005003 Bladder cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000008839 Kidney Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 208000000453 Skin Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 208000007097 Urinary Bladder Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- RVPVRDXYQKGNMQ-UHFFFAOYSA-N lead(2+) Chemical compound [Pb+2] RVPVRDXYQKGNMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 208000020016 psychiatric disease Diseases 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 208000026775 severe diarrhea Diseases 0.000 description 1
- 150000003385 sodium Chemical class 0.000 description 1
- PVGBHEUCHKGFQP-UHFFFAOYSA-N sodium;n-[5-amino-2-(4-aminophenyl)sulfonylphenyl]sulfonylacetamide Chemical compound [Na+].CC(=O)NS(=O)(=O)C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 PVGBHEUCHKGFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 201000005112 urinary bladder cancer Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/285—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，该方法是加热使水溶性高分子发生部分分解，分解温度为150℃～350℃，分解时间为0.5小时～6小时，生成不溶于水的固体物质，用溶剂洗涤固体物质，烘干，得到吸附水中重金属的吸附剂；所述水溶性高分子是聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚马来酸钠中的一种或几种。本发明通过加热分解的方式将羧甲基纤维素钠等水溶性高分子进行改性，可以得到不溶于水的重金属吸附剂。吸附实验表明制备得到的高分子基吸附剂对铅、镉、铬、汞、铜重金属离子具有良好的吸附效果，在环境保护、水处理、电池、电镀、皮革、化工、农业等领域具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，属于环境保护及化工分离领域。
背景技术
工业和农业生产过程产生有毒重金属物质，造成水体污染。例如，大量的六价铬会增加出现严重腹泻和膀胱癌的风险，会导致肝癌、肾癌和皮肤癌。二价铅离子会影响红细胞、神经***和肾脏的正常功能，从而导致精神疾病。另外，重金属元素会在稻米、鱼类、虾蟹类等食品中积累，对自然环境和人类健康构成长期威胁。因此，人们不断开发先进的技术来补救过去的污染并防止这些金属离子的进一步排放，主要包括沉降过滤、离子交换、反渗透、膜分离、电化学还原等。然而，由于高昂的运营成本和工业化的可行性低，大多数方法并未得到广泛使用。相比之下，吸附技术具有成本低、设计简单、易于操作等优势，成为迄今为止最常见、最有前途的方法。
然而，目前的吸附剂的吸附容量仍然不够理想。以铅离子吸附剂为例，绝大多数铅吸附剂的吸附量低于300 毫克铅离子/每克吸附剂。但是自然水体的水量庞大，以广西境内的中小型河流——柳江河为例，其平均流量为3000立方米每秒，若某吸附剂的吸附量为200毫克铅离子/每克吸附剂，且受污染水体的铅浓度为100ppm，则每小时需要投放5400吨吸附剂才能将污染江水净化为可饮用水。若污染事件共持续数天，则通常需要数亿元人民币的资金投入。如果能将吸附剂的吸附量提高到几千毫克铅离子/每克吸附剂，则仅需数千万元人民币则可完全消除污染物，以保障人民群众的生命、健康及食品安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，该方法通过加热分解的方式将水溶性高分子进行改性，可以得到不溶于水的重金属吸附剂，该高分子基吸附剂对铅、镉、铬、汞、铜重金属离子具有良好的吸附效果。
解决上述技术问题的技术方案是：一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，加热使水溶性高分子发生部分分解，分解温度为150℃～320℃，分解时间为0.5小时～6小时，生成不溶于水的固体物质，用溶剂洗涤固体物质，烘干，得到吸附水中重金属的吸附剂；所述水溶性高分子是羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚马来酸钠中的一种或几种。
进一步的，所述溶剂包括水、乙醇、甲醇中的一种或几种。
进一步的，加热分解在空气、氮气或氩气气氛下进行。
进一步的，烘干温度为50℃～200℃。
进一步的，重金属包括铅、镉、铬、汞、铜中的一种或几种。
进一步的，重金属吸附剂对铅离子的饱和吸附量为300～4000毫克铅离子/每克吸附剂。
进一步的，吸附水中重金属之后，流失于水中的吸附剂重量低于吸附剂初始总重的2%。
本发明的原理是：羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚马来酸钠是易溶于水的固体高分子物质，在150℃～320℃下加热时，会使少量亲水基团分解为气体，脱离高分子表面，剩余固体不再溶于水，但固体表面仍保留大量羧基，因此能够吸附重金属离子。
本发明通过加热分解的方式将羧甲基纤维素钠等水溶性高分子进行改性，可以得到不溶于水的重金属吸附剂。吸附实验表明该高分子基吸附剂对铅、镉、铬、汞、铜重金属离子具有良好的吸附效果。本发明方法制得的吸附材料在环境保护、水处理、电池、电镀、皮革、化工、农业等领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
将1克羧甲基纤维素钠在250℃、氮气气氛下加热改性一小时，用超纯水将改性固体洗涤8次，将固体置于100℃烘箱中烘干，得到0.78克黑色吸附剂。取0.1克吸附剂与100克含铅200ppm的硝酸铅水溶液混合，在25℃下吸附1小时。取样10毫升，滤膜过滤后，用原子吸收分光光度计直接测水溶液中的含铅量，为1ppm。另外测得流失于水中的吸附剂重量为吸附剂初始总重的0.2%；对铅离子的饱和吸附量为3175毫克铅离子/每克吸附剂。
另外，分别取实施例1制备的0.1克吸附剂与100克含镉的硝酸镉水溶液、含汞的工业废水、含铬的工业废水、含铜的工业废水混合，在25℃下吸附1小时。取样10毫升，滤膜过滤后，分别用原子吸收分光光度计直接测水溶液中镉、汞、铬、铜的含量；再检测流失于水中的吸附剂重量，结果见表1。
表1 实施例1制备的重金属吸附剂的吸附效果一览表
对比例1
取0.1克羧甲基纤维素钠分别与100克含铅的硝酸铅水溶液、含镉的硝酸镉水溶液、含汞的工业废水、含铬的工业废水、含铜的工业废水混合，在25℃下吸附1小时。取样10毫升，滤膜过滤后，加水稀释，分别用原子吸收分光光度计测水溶液中的铅、镉、汞、铬、铜的含量，折算为稀释前的重金属含量，结果见表2。
表2 羧甲基纤维素钠对重金属离子的吸附效果一览表
从表1和表2可以看出，和实施例1改性的羧甲基纤维素钠相比，羧甲基纤维素钠基本不具备对重金属离子的吸附能力。
实施例2
将10克海藻酸钠在320℃、空气气氛下加热改性半小时，用甲醇将改性固体洗涤15次，将固体置于120℃烘箱中烘干，得到7.2克棕色吸附剂。取2.4克吸附剂与1升含镉120ppm的硝酸镉水溶液混合，在25℃下吸附1小时。取样10毫升，滤膜过滤后，用水稀释10倍，用原子吸收分光光度计测水溶液中的含镉量，折算为稀释前的含镉量为3.2ppm。另外测得流失于水中的吸附剂重量为吸附剂初始总重的0.7%；对镉离子的饱和吸附量为749毫克镉离子/每克吸附剂。
另外，分别取实施例2制备的2.4克吸附剂与1升含铅的硝酸铅水溶液、含汞的工业废水、含铬的工业废水、含铜的工业废水混合，在25℃下吸附1小时。取样10毫升，滤膜过滤后，分别用原子吸收分光光度计直接测水溶液中铅、汞、铬、铜的含量；再检测流失于水中的吸附剂重量，结果见表3。
表3 实施例2制备的重金属吸附剂的吸附效果一览表
对比例2
取2.4克海藻酸钠分别与1升含铅的硝酸铅水溶液、含镉的硝酸镉水溶液、含汞的工业废水、含铬的工业废水、含铜的工业废水混合，在25℃下吸附1小时。取样10毫升，滤膜过滤后，加水稀释，分别用原子吸收分光光度计测水溶液中的铅、镉、汞、铬、铜的含量，折算为稀释前的重金属含量，结果见表4。
表4 海藻酸钠对重金属离子的吸附效果一览表
从表3和表4可以看出，和实施例2改性的海藻酸钠相比，海藻酸钠基本不具备对重金属离子的吸附能力。
实施例3
将10公斤聚甲基丙烯酸钠在280℃、空气气氛下加热改性1小时，用超纯水将改性固体洗涤9次，将固体置于150℃烘箱中烘干，得到6.89公斤褐色吸附剂。取4公斤吸附剂与3吨含汞178ppm的工业废水混合，在24℃下吸附1.5小时。取样10毫升，滤膜过滤后，用原子吸收分光光度计直接测水溶液中的含汞量，为0.6ppm。另外测得流失于水中的吸附剂重量为吸附剂初始总重的1.1%。
另外，分别取实施例3制备的4公斤吸附剂与3吨含铅的硝酸铅水溶液、含镉的硝酸镉水溶液、含铬的工业废水、含铜的工业废水混合，在24℃下吸附1.5小时。取样10毫升，滤膜过滤后，分别用原子吸收分光光度计直接测水溶液中铅、汞、铬、铜的含量；再检测流失于水中的吸附剂重量，结果见表5。
表5 实施例3制备的重金属吸附剂的吸附效果一览表
对比例3
取4公斤聚甲基丙烯酸钠分别与3吨含铅的硝酸铅水溶液、含镉的硝酸镉水溶液、含汞的工业废水、含铬的工业废水、含铜的工业废水混合，在24℃下吸附1.5小时。取样10毫升，滤膜过滤后，加水稀释，分别用原子吸收分光光度计测水溶液中的铅、镉、汞、铬、铜的含量，折算为稀释前的重金属含量，结果见表6。
表6 聚甲基丙烯酸钠对重金属离子的吸附效果一览表
从表5和表6可以看出，和实施例3改性的聚甲基丙烯酸钠相比，聚甲基丙烯酸钠基本不具备对重金属离子的吸附能力。
实施例4
将1公斤聚马来酸钠在270℃、氩气气氛下加热改性1小时，用乙醇将改性固体洗涤12次，将固体置于130℃烘箱中烘干，得到0.73公斤黄色吸附剂。取120克吸附剂与50公斤含铬82ppm的工业废水混合，在23℃下吸附3小时。取样10毫升，滤膜过滤后，用原子吸收分光光度计直接测水溶液中的含铬量，为1.7ppm。另外测得流失于水中的吸附剂重量为吸附剂初始总重的1.3%。
另外，分别取实施例4制备的120克吸附剂与50公斤含铅的硝酸铅水溶液、含镉的硝酸镉水溶液、含汞的工业废水、含铜的工业废水混合，在23℃下吸附3小时。取样10毫升，滤膜过滤后，分别用原子吸收分光光度计直接测水溶液中铅、汞、铬、铜的含量；再检测流失于水中的吸附剂重量，结果见表7。
表7 实施例4制备的重金属吸附剂的吸附效果一览表
对比例4
取120克聚马来酸钠分别与50公斤含铅的硝酸铅水溶液、含镉的硝酸镉水溶液、含汞的工业废水、含铬的工业废水、含铜的工业废水混合，在23℃下吸附3小时。取样10毫升，滤膜过滤后，加水稀释，分别用原子吸收分光光度计测水溶液中的铅、镉、汞、铬、铜的含量，折算为稀释前的重金属含量，结果见表8。
表8 聚马来酸钠对重金属离子的吸附效果一览表
从表7和表8可以看出，和实施例4改性的聚马来酸钠相比，聚马来酸钠基本不具备对重金属离子的吸附能力。
上述各实施例仅为效果较好的实现方式，除此之外，仍有许多类似方法可实现本发明，凡采用等同或等效替换的技术方案，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：加热使水溶性高分子发生部分分解，分解温度为150℃～320℃，分解时间为0.5小时～6小时，生成不溶于水的固体物质，用溶剂洗涤固体物质，烘干，得到吸附水中重金属的吸附剂；所述水溶性高分子是羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚马来酸钠中的一种或几种；吸附水中重金属之后，流失于水中的吸附剂重量低于吸附剂初始总重的2%。
2.根据权利要求1所述的一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂包括水、乙醇、甲醇中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：加热分解在空气、氮气或氩气气氛下进行。
4.根据权利要求1或2所述的一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：烘干温度为50℃～200℃。
5.根据权利要求1或2所述的一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：重金属包括铅、镉、铬、汞、铜中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的一种高分子基重金属吸附剂的制备方法，其特征在于：重金属吸附剂对铅离子的饱和吸附量为300～4000毫克铅离子/每克吸附剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911264749.6A CN110841609B (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种高分子基重金属吸附剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911264749.6A CN110841609B (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种高分子基重金属吸附剂的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110841609A CN110841609A (zh) | 2020-02-28 |
| CN110841609B true CN110841609B (zh) | 2023-04-11 |
Family
ID=69608695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911264749.6A Active CN110841609B (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种高分子基重金属吸附剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110841609B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105921125A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-09-07 | 江苏麦阁吸附剂有限公司 | 一种凹土/海藻酸钠复合型重金属吸附剂及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5691836A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-25 | Kibun Kk | Adsorbing agent |
| CN101693189B (zh) * | 2009-10-21 | 2011-12-07 | 北京欧凯纳斯科技有限公司 | 用于去除重金属离子的复合物及其应用 |
| CN101869826B (zh) * | 2010-06-13 | 2012-11-14 | 北京欧凯纳斯科技有限公司 | 螯合有重金属元素的高分子复合物、其制备方法及其应用 |
| CN103359816B (zh) * | 2012-03-29 | 2015-05-20 | 江南大学 | 一种改性海藻酸钠絮凝剂的合成方法及其应用 |
| CA2916117C (en) * | 2014-12-22 | 2023-02-28 | Nishil Mohammed | Pristine and surface functionalized cellulose nanocrystals (cncs) incorporated hydrogel beads and uses thereof |
-
2019
- 2019-12-11 CN CN201911264749.6A patent/CN110841609B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105921125A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-09-07 | 江苏麦阁吸附剂有限公司 | 一种凹土/海藻酸钠复合型重金属吸附剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Decarboxylation-Induced Cross-Linking of Polymers of Intrinsic Microporosity (PIMs) for Membrane Gas Separation;Naiying Du et al.;《Macromolicules》;第45卷(第12期);第5134-5139页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110841609A (zh) | 2020-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Niu et al. | A conveniently synthesized redox-active fluorescent covalent organic framework for selective detection and adsorption of uranium | |
| Fei et al. | Recent progress in removal of heavy metals from wastewater: A comprehensive review | |
| CN107824163B (zh) | 一种吸附砷的MIL-125(Ti)/壳聚糖复合微球 | |
| Lee et al. | Application of carbon foam for heavy metal removal from industrial plating wastewater and toxicity evaluation of the adsorbent | |
| Saha et al. | Insight into adsorption thermodynamics | |
| Mansour et al. | Removal of Cd (II) ion from waste water by adsorption onto polyaniline coated on sawdust | |
| Li et al. | Zn/Co-ZIFs@ MIL-101 (Fe) metal–organic frameworks are effective photo-Fenton catalysts for RhB removal | |
| CN101857296B (zh) | 一种乙二胺基重金属螯合剂及其制备方法 | |
| WO2016187796A1 (zh) | 一种重金属离子吸附剂的制备方法及其应用 | |
| Yang et al. | Preparation and adsorption performance of a novel bipolar PS-EDTA resin in aqueous phase | |
| CN108298629A (zh) | 一种高效吸附汞离子的复合材料的制备方法 | |
| CN111470576B (zh) | 多孔阳离子聚合物在去除废水中染料或重金属中的应用 | |
| CN108579671B (zh) | 一种用于重金属离子吸附的碳量子点及其制备方法和应用 | |
| CN102188956B (zh) | 具有磺酸基的重金属吸附共聚物、其制备方法及其在水处理中的应用 | |
| CN102453187B (zh) | 一种吸附重金属的聚合物水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN106630082B (zh) | 一种聚氯乙烯基絮凝剂的制备方法 | |
| Itankar et al. | Assessing physicochemical technologies for removing hexavalent chromium from contaminated waters—An overview and future research directions | |
| Zhou et al. | Preparation of covalent triazine-based framework for efficient Cr (VI) removal from water | |
| CN110841609B (zh) | 一种高分子基重金属吸附剂的制备方法 | |
| Adeogun et al. | Biosorption of Lead Ions on Biosorbent Prepared from Plumb Shells (Spondias mombin): Kinetics and Equilibrium Studies: Biosorbent Prepared from Spondias mombin | |
| CN108057425B (zh) | 一种污水处理吸附剂及其制备方法 | |
| Rivas et al. | Removal of arsenate from ionic mixture by anion exchanger water-soluble polymers combined with ultrafiltration membranes | |
| CN115282936A (zh) | 一种可高效吸附铅离子的水凝胶膜材料的制备方法 | |
| CN115845818A (zh) | 一种木质素接枝n-[(二甲氨基)亚甲基]硫脲型重金属吸附剂及其制备方法与应用 | |
| CN102989430A (zh) | Cr(Ⅵ)吸附剂的制备方法及废水处理中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231221 Address after: 509 Kangrui Times Square, Keyuan Business Building, 39 Huarong Road, Gaofeng Community, Dalang Street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province, 518000 Patentee after: Shenzhen Litong Information Technology Co.,Ltd. Address before: 545006 268 East Ring Road, Liuzhou, the Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee before: GUANGXI University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240314 Address after: No. 221 Zhengtong Road, Kandun Street, Ningbo City, Zhejiang Province, 315303 Patentee after: NINGBO HO WATER PURIFICATION TECHNOLOGY Inc. Country or region after: China Address before: 509 Kangrui Times Square, Keyuan Business Building, 39 Huarong Road, Gaofeng Community, Dalang Street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province, 518000 Patentee before: Shenzhen Litong Information Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |