[发明专利]一种用于重金属离子吸附的改性二硫化钼及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于重金属离子吸附的改性二硫化钼及其制备方法，属于环境重金属污染治理领域，该制备方法是：首先将天然辉钼矿粉末、金属还原剂和熔盐按比例混合均匀；进而对混合物进行加热至一定温度，保温后冷却；然后采用稀酸洗涤冷却后得到的混合物；最后采用超纯水洗涤至中性，并离心、干燥。本发明制备了具有较大比表面积的改性二硫化钼，该材料对重金属离子具有高效吸附能力，该制备过程为固相反应，避免了有毒、危险有机试剂的使用，制备方法简单、高效、环境友好，制备周期短，适于规模化制备，在重金属污染控制领域具有广泛的运用前景。

技术领域

本发明属于环境重金属污染治理领域，尤其涉及一种用于重金属离子吸附的改性二硫化钼及其制备方法。

背景技术

近年来，工业高速发展，环境问题也日益严重，水体和土壤中重金属离子污染问题正引起越来越广泛的关注。重金属离子主要来源于采矿、化工、冶炼、皮革等行业，最终迁移进入水体和土壤中，能够被植物吸收，经食物链在人体与动物体内富集，对生态环境和人体健康造成严重危害(SparksD.,Elements,2005,1(4):193-197)。水体中重金属污染的治理方法主要包括吸附法、化学沉淀法、絮凝法、膜分离法、离子交换法等。其中，吸附法由于成本低、操作简单、效率高等优点，被认为是最具前景的重金属污染治理方法。目前，已经有很多吸附剂被用于重金属离子的吸附，比如沸石、活性炭、聚合物、生物质等。粘土矿物由于廉价易得、大比表面积、易改性表面等特点，被认为是一种极具吸引力的天然吸附剂，但是，粘土矿物及其改性产物在重金属离子吸附方面仍存在一些问题，比如较差的亲和力和较低的选择性等。因此，开发新的高效、廉价吸附剂显得十分必要。由于硫化物能与重金属离子能形成强共价键，因此，可以基于该原理设计能高效捕获重金属离子的吸附材料。

目前，多种硫化物基材料被开发用于重金属污水的治理(ShinY.,Adv.Funct.Mater.2007,17,2897；FigueiraP.,WaterRes.2011,45,5773；ParhamH.,J.Hazard.Mater.2012,205,94)。其中，通过改性方法修饰硫化物，使其暴露更多的吸附位点，从而增强对重金属离子的吸附性能，被认为是一种行之有效的制备硫化物吸附剂手段。GashE.等人通过锂离子插层二硫化钼制备了Li_XMoS₂材料，该材料对重金属离子表现出高效的吸附性能(Environ.Sci.Technol.,1998,32,1007-1012)。但是，该方法需要使正丁基锂、己烷等有毒危险试剂，对环境具有潜在危害，且制备过程较为复杂、费时，难以规模化应用。

因此，发明一种用于重金属离子吸附的改性二硫化钼及其制备方法显得非常必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于重金属离子吸附的改性二硫化钼及其制备方法，以解决现有的技术存在着制备过程复杂、制备周期长、环保性差的问题。一种用于重金属离子吸附的改性二硫化钼及其制备方法具体包括以下步骤：

步骤一：首先将天然辉钼矿粉末、金属还原剂和熔盐按比例混合均匀；

步骤二：将步骤一中的混合物进行加热至一定温度，保温后冷却；

步骤三：然后采用稀酸洗涤步骤二中冷却后得到的混合物；

步骤四：最后采用超纯水洗涤至中性，并离心、干燥。

优选地，在步骤一中，所述的天然辉钼矿粉末、金属还原剂和熔盐的摩尔比例为1：(0.1～2)：(3～15)。

优选地，在步骤一中，所述的天然辉钼矿中MoS₂含量大于90wt％；所述的金属还原剂选自金属钠、金属钾、金属钙、金属镁、金属铝、金属铁、金属锌以及上述金属中的一种或多种；所述的熔盐选自氯化钠、氯化钾、氯化铝、氯化锌、氯化镁、氯化锂中的一种或多种。