[发明专利]Ni2+吸附剂的制备及其吸附方法

权利要求书

1.Ni²⁺吸附剂的制备方法，其特征是该Ni²⁺吸附剂的制备方法包括以下步骤：

（1）硅基介孔材料SBA-15的氨基功能化：以正硅酸四乙酯为硅源，三嵌段共聚物（P123，EO₂₀PO₇₀EO₂₀）为模板剂，合成硅基介孔材料SBA-15；再通过烷基偶联法将3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）修饰到硅基介孔材料SBA-15的内表面，得到氨基功能化的硅基介孔材料NH₂-SBA-15；

（2）NH₂-SBA-15的氨基酸改性：采用后移植法将氨基酸嫁接到NH₂-SBA-15上，得到氨基酸改性后的硅基介孔材料，即吸附剂。

2.如权利要求1所述的Ni²⁺吸附剂的制备方法，其特征是：步骤（1）中，硅基介孔材料SBA-15的氨基功能化的具体步骤是：首先，制备硅基介孔材料SBA-15：在40℃下，将P123溶入去离子水中，再加入2 mol·L^-1HCl，剧烈搅拌；2 h后，滴加正硅酸四乙酯，保持40℃继续搅拌20 h；然后将混合物转入密闭的反应釜中，在105 ℃下晶化24 h；之后，将得到的产物进行抽滤，用无水乙醇和去离子水洗涤三次，得到的固体粉末在85 ℃下用无水乙醇萃取36 h，再于85 ℃下真空干燥4 h，得到的白色固体粉末即为硅基介孔材料SBA-15；其中各个原料的质量比为P123：正硅酸四乙酯：HCl (2 mol·L^-1)：H₂O = 2：4.25：60：15；其次，进行硅基介孔材料SBA-15的氨基功能化：在N₂保护下，将SBA-15粉末溶入干燥的甲苯中，滴加APTES，在110℃下回流18 h；将得到的产物抽滤，用甲苯和无水乙醇进行洗涤；产物在70 ℃下真空干燥12 h，得到的粉末即为NH₂-SBA-15；其中，各个原料的用量为SBA-15：甲苯：APTES = 1：30：1（m/v/v）。

3.如权利要求1所述的Ni²⁺吸附剂的制备方法，其特征是：步骤（2）中，NH₂-SBA-15的氨基酸改性的具体步骤是：在N₂保护下，以二甲基甲酰胺为溶剂，加入NH₂-SBA-15、氨基酸、二环己基碳二亚胺以及4-二甲氨基吡啶，反应温度为85℃，反应时间为40~60 h；将产物抽滤，依次使用二甲基甲酰胺和无水乙醇洗涤，干燥，得到氨基酸改性的硅基介孔材料，即吸附剂；其中，各个原料的质量比为NH₂-SBA-15：氨基酸：二环己基碳二亚胺：4-二甲氨基吡啶= 1：5：15：1。

4.如权利要求1所述的Ni²⁺吸附剂的制备方法，其特征是：步骤（2）中，所述氨基酸为L-组氨酸、L-甲硫氨酸以及L-半胱氨酸中任一种。

5.如权利要求1所述的Ni²⁺吸附剂的吸附方法，其特征是：含Ni²⁺的水溶液，调节pH值至3~5，投入吸附剂吸附水体中Ni²⁺，吸附剂与水体中Ni²⁺质量比5：1~8：1，吸附温度20~30 ℃，吸附时间10~30 min。

6.如权利要求5所述的Ni²⁺吸附剂的吸附方法，其特征是：调节pH值所用试剂为0.1 mol·L^-1 HCl或0.1 mol·L^-1 NaOH溶液。