[发明专利]羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料及其制备方法和应用

说明书

本发明中公开了一种羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料及其制备方法和应用，该羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料是以蒙脱土为载体，通过表面离子印迹技术和电子转移活化原子转移自由基聚合技术在蒙脱土表面嫁接羟肟酸基团，以金属离子为模板，乙二醇二缩水甘油醚为交联剂，对蒙脱土表面的羟肟酸基团进行金属离子印迹，洗脱模板后制备得到。本发明的羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料具有选择性吸附量大、吸附效率高、性质稳定、无污染、重复利用性好等优点，其制备方法具有步骤简单、操作方便、生产效率高等优点，将其用于处理重金属废水时具有操作简单、处理成本低，对重金属吸附效果好等优点。

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种基于蒙脱土的印迹材料，具体涉及一种羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料及其制备方法和应用。

背景技术

水体重金属污染事件频发，已引起社会广泛关注。重金属污染主要来源于工业排放、废旧电池及城市化建设。我国江河湖库的重金属污染率高达80%。七大水系中，水质最好的长江中Pb、Cd、Cr、Cu、Zn等元素的污染严重。以铅为例，铅污染是己知毒性最大的重金属污染之一，铅容易通过各种途径进入食物链，而食源性铅中毒是当下危害极为普遍和严重的疾病。铅是一种累积性金属毒物，进入人体后排泄极慢，骨铅生物半衰期约20年，皮质骨内铅生物半衰期更长，对人的智力、体质和免疫功能产生不良影响，对肝和肾的危害尤为严重。

重金属作为一种重要的不可再生资源，具有很高的市场价值和战略价值。因此如何有效地治理水体中重金属污染，保护人类健康和生态环境，同时又将废水中的重金属进行回收利用，缓解我国资源和环境的瓶颈制约，是当前迫切需要解决的问题。常用治理水体中重金属的方法有很多，其中吸附法是一种使用广泛、行之有效且成本低廉的处理方法，但是非选择性的吸附剂对重金属污染物的去除不具备选择性，无法针对特殊的废水去除特定的重金属离子，而在许多的实际废水中，往往是以一种或几种为主要的重金属污染物为主，因此从环境回收和资源利用的角度，使吸附剂具有选择性对处理重金属离子废水具有重要意义。

现有技术中，表面分子印迹技术的出现，为制备具有选择性的吸附剂提供了新的思路和途径，但是现有表面分子印迹技术存在有机分子聚合不均匀、嫁接的有机分子不可控、嫁接不理想等缺点，且制得的大部分离子印迹复合物存在物质转移位阻大、吸附效率低、吸附速率慢、稳定性差、重复利用率低等缺点。因此，如何克服上述问题获得一种选择性吸附容量大、吸附效率高、性质稳定的基于蒙脱土的印迹材料对于有效去除水体中的重金属污染物以及实现重金属污染物的有效回收利用具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种选择性吸附量大、吸附效率高、性质稳定的羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料，还提供了一种步骤简单、操作方便、生产效率高的羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料的制备方法，还提供一种羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料在处理重金属废水中的应用，具有操作简单、处理成本低，对重金属吸附效果好等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料，所述羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料是以蒙脱土为载体，通过表面离子印迹技术和电子转移活化原子转移自由基聚合技术在蒙脱土表面嫁接羟肟酸基团，以金属离子为模板，乙二醇二缩水甘油醚为交联剂，对蒙脱土表面的羟肟酸基团进行金属离子印迹，洗脱模板后制备得到。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种羟肟酸型蒙脱土离子印迹材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将蒙脱土、抗坏血酸和甲基丙烯酸羟乙脂分散在二甲亚砜中，得到蒙脱土、抗坏血酸、甲基丙烯酸羟乙脂的二甲亚砜混合液；将所述蒙脱土、抗坏血酸、甲基丙烯酸羟乙脂的二甲亚砜混合液与五甲基二乙烯三胺、溴化铜的二甲亚砜混合溶液混合，搅拌，清洗，离心，真空干燥，得到聚甲基丙烯酸羟乙酯/蒙脱土复合材料；