[发明专利]一种重金属污水处理用多孔生物质微球及其制备方法

权利要求书

1.一种无机材料杂化的多孔生物质微球，其特征在于：所述多孔生物质微球由高粱梗与水辉石杂化而成；

所述无机材料杂化的多孔生物质微球的制备方法如下：

1）高粱梗的改性：

a)粉碎工序：将高粱梗晾干后粉碎至粒径为200目以下得高粱梗生物质颗粒；

b)酸碱处理工序：将100g高粱梗生物质颗粒置于3wt%磷酸水溶液中搅拌浸渍30min，然后置于5wt%的氢氧化钾水溶液中于50℃下浸渍10min，过滤、自来水洗涤至滤液成中性得酸碱改性的生物质颗粒；

c)氧化工序：将酸碱改性的生物质颗粒置于浓度为5wt%的高锰酸钾水溶液中氧化处理1-2h得氧化生物质分散液；

d)接枝化反应：然后加入N-(叔丁氧羰基)氨基乙酸和浓硫酸40℃下反应2h，然后70℃下反应2h；过滤、水洗至滤液成中性、烘干得氨基乙酸接枝化的生物质；

2)复合改性水辉石的制备：

(1).水辉石季铵盐化：将粒度为200目以下的水辉石置于十八烷基二甲基苄基氯化铵的水溶液中超声分散48h得季铵盐化的水辉石分散液；每克水辉石需要0.12-0.20g十八烷基二甲基苄基氯化铵；

(2).水辉石的络合：向水辉石分散液中加入乙二胺进行络合，40℃下搅拌12h，然后过滤至滤液用硝酸银检测无氯离子，70℃下烘干得复合改性水辉石；每克水辉石需要0.05-0.10g乙二胺；

3)无机材料杂化的多孔生物质微球的制备：

将10g复合改性水辉石和8g氨基乙酸接枝化的生物质置于100ml乙醇的水溶液中搅拌均匀，加入0.1g三乙胺，然后加入交联剂戊二醛回流反应2h后过滤，水洗，干燥得无机材料杂化的多孔生物质微球。

2.根据权利要求1所述的无机材料杂化的多孔生物质微球，其特征在于：氧化工序中氧化处理温度为10-20℃，高锰酸钾的用量为高粱梗生物质颗粒重量的0.08-0.13倍。

3.根据权利要求1所述的无机材料杂化的多孔生物质微球，其特征在于：接枝化反应中N-(叔丁氧羰基)氨基乙酸的用量为高粱梗生物质颗粒重量的0.21-0.32倍。

4.根据权利要求1所述的无机材料杂化的多孔生物质微球，其特征在于：所述交联剂戊二醛的用量为0.3-0.5g。

5.根据权利要求1所述的无机材料杂化的多孔生物质微球，其特征在于：所述无机材料杂化的多孔生物质微球的制备过程中干燥温度为65℃。

6.一种权利要求1所述无机材料杂化的多孔生物质微球的用途，其特征在于：用于吸附废水中的重金属离子、苯酚或苯胺。

7.根据权利要求6所述无机材料杂化的多孔生物质微球的用途，其特征在于：吸附苯酚的pH环境为5.5-6.4，吸附苯胺的pH环境为7.8-8.2。

8.根据权利要求6所述无机材料杂化的多孔生物质微球的用途，其特征在于：所述重金属离子为Pb²⁺、Cr²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺或Zn²⁺。

9.根据权利要求8所述无机材料杂化的多孔生物质微球的用途，其特征在于：吸附Pb²⁺时体系pH为4.3-5.2，吸附Cr²⁺时体系pH为5.2-5.5，吸附Cu²⁺时体系pH为6.2-6.5，吸附Ni²⁺时体系pH为4.3-4.8；吸附Zn²⁺时体系pH为3.2-7.8。