[发明专利]一种用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体制备方法

说明书

本发明公开了一种吸附对乙酰氨基酚的高岭石‑胡敏酸复合胶体颗粒制备方法。该制备方法是以高岭石和胡敏酸为主要原料，将胡敏酸胶体溶液与定量的蒙脱石混合后，再经过一系列特定参数的后处理步骤，得到高岭石‑胡敏酸复合胶体颗粒。本发明通过特定工艺参数将高岭石与胡敏酸有机复合在一起，得到以高岭石为壁材、胡敏酸为芯材的吸附剂材料，具有很高的比表面积以及特殊的电荷属性，可提供足够的吸附位点，从而增加对对乙酰氨基酚的吸附容量。

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体而言，涉及一种处理含抗生素废水材料，尤其涉及用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体制备方法及其应用。

背景技术

对乙酰氨基酚(即扑热息痛)属于解热镇痛类药物，是家庭常备消炎止痛药之一，应用极为广泛，过量服用的毒理性可能表现为肾损伤和急性肝功能衰竭，其作为外源性化合物，若处理不当进入环境，极有可能形成“假性持久性”污染，进而会对人类健康和生态系统构成极大的威胁。据不完全统计，在我国长三角流域、珠三角流域、辽河以及海河的主要水体中已有对乙酰氨基酚检出。环境中对乙酰氨基酚的来源主要包括两种途径，一是制药企业的废水排放，二是畜禽养殖业药物的滥用，由于吸收率低的特性使得50％以上的对乙酰氨基酚以母体化合物的形式进入环境。鉴于此，对乙酰氨基酚的有效处理方法开始逐渐吸引领域内研究者的目光。

然而目前，国内外的研究较少涉及专门用于对乙酰氨基酚废水的处理方法，已有的制药废水处理方法是以抗生素类为主要去除目标，可以划分为物理法、化学法和生物法，在应用于对乙酰氨基酚废水时除针对性差外，还可能存在一系列的负面问题。其中，生物法主要包括好氧处理法、厌氧处理法及光合细菌处理法等，由于高浓度的对乙酰氨基酚相比抗生素类具有更为显著的毒理性，因而其对微生物存在强烈的抑制作用，这会限制生物法的使用，必须要求严苛的进水浓度条件；化学法主要包括光催化氧化法、Fe-C处理法等，对抗生素类的处理效果虽较为理想，但同时也存在光催化剂的选择性及成本过高的问题；吸附法作为物理法中运用最为成熟的一种方法，具有便捷、高效、无二次污染等优点，活性炭及改性纳米材料作为抗生素类的吸附剂，已被证实具有不错的去除效果，但由于成本过高或制备过程复杂，限制了其在该方向的进一步广泛应用。

《高岭土/胡敏酸复合体对重金属离子吸附解吸实验研究》(吴平霄等，Vol 27No4，Oct 2008矿物岩石地球化学通报)公开了将高岭石与胡敏酸溶液混合后调节溶液pH为6、恒温震荡，静置离心，但是对于Cu²⁺、Cd²⁺、Cr³⁺的吸附量，最高不超过17mg/g，且在吸附过程中优选要加入离子介质。并且目前尚未发现有关复合胶体吸附处理对乙酰氨基酚废水的研究报道。

鉴于此，迫切需要开发一种制备过程相对简单且成本低廉的吸附剂，用于对乙酰氨基酚废水的有效处理。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术处理对乙酰氨基酚废水时存在的不足，提供一种成本低廉、制备过程简单，且对乙酰氨基酚去除率高的高岭石-胡敏酸复合胶体制备方法及其应用。

为了实现本发明的目的，通过大量试验研究并不懈努力探索高岭石-胡敏酸的最佳复合工艺参数，最终获得如下技术方案：一种用于吸附对乙酰氨基酚的高岭石-胡敏酸复合胶体颗粒制备方法，由以下步骤制备而成：

步骤1、向胡敏酸胶体溶液中加入高岭石原料，其中高岭石原料中的高岭石与胡敏酸胶体溶液中胡敏酸的质量比为1：(0.5～1.5)，滴加强酸调节混合胶体溶液pH为1～3，同时在室温下对混合胶体溶液进行搅拌均匀，之后将混合胶体溶液在室温下避光静置，得到复合胶体分散液；

步骤2、对步骤1得到的复合胶体分散液进行减压蒸发浓缩，减压蒸发压力为-0.1MPa～-0.3MPa，蒸发温度为30～50℃，得到复合胶体浓缩液，静置15～30min，其中复合胶体浓缩液的体积为复合胶体分散液体积的1/6～1/2，蒸发浓缩步骤进一步提高了高岭土中胡敏酸的负载量；