[发明专利]一种改性海泡石吸附剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种改性海泡石吸附剂及其制备方法与应用。所述制备方法包括：在选定气氛中对海泡石粉末进行高温处理，得到改性海泡石吸附剂；所述高温处理的温度为700～900℃、时间为10～11h，用于形成所述选定气氛的气体包括氮气、氢气、空气中的任意一种或两种以上的组合。本发明的用于快速净化染料废水的改性海泡石吸附剂吸附效率高，吸附量大，染料去除率高；此外，其对结晶紫、酸性品红这两种染料均有较好的吸附效果，移除率分别为99.92％和99.23％，最大吸附量分别为299.75mg gsupgt;‑1/supgt;和1984.70mg gsupgt;‑1/supgt;，且其制备工艺简单，成本低廉，在环境治理尤其是染料废水处理方面有着潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于环境保护领域，特别涉及一种用于快速净化染料废水的改性海泡石吸附剂及其制法和应用。

背景技术

随着纺织、造纸和食品等许多行业的快速发展，染料已经成为水污染的主要来源之一。据统计，每年有10万种不同的染料约7×10⁵吨用于印染行业，其中有10％被直接排放到水体中，且排放量逐年增大(Esra Altintiga,*,Muge Onarana,Ahmet Sar₁，etal.Preparation,characterization and evaluation of bio-based magneticactivated carbon for effective adsorption of malachite green from aqueoussolution[J].Materials Chemistry and Physics,2018.)。染料废水是由染料助剂、酸、碱化合物和偶重金属等复杂混合物组成的，其染料废水色度深，有机污染物含量高，组分复杂，染料抗光解、抗氧化性强，COD含量高。此外，染料废水中的有毒物质会严重危及水生生物的生存，甚至危害到人类的健康，包括过敏反应、皮炎，还会在生物体内引发致癌和诱变反应(Adsorption of malachite green from aqueous solution by carboxylate groupfunctionalized multi-walled carbon nanotubes:Determination of equilibrium andkinetics parameters[J].Journal of Industrial and Engineering Chemistry,2016.)。孔雀石绿(MG)，一种有毒的深绿色阳离子三芳基甲烷染料，被广泛用于丝绸、羊毛、棉、皮革、造纸等行业，因其对真菌攻击和原生动物感染非常有效，也被用作寄生虫、真菌和细菌感染的治疗剂，在水产养殖业中被用作生物杀灭剂(Isotherms and kinetic studyof ultrasound-assisted adsorption of malachite green and Pb²⁺ions from aqueoussamples by copper sulfide nanorods loaded on activated carbon:Experimentaldesign optimization[J].Ultrasonics–Sonochemistry,2018.Highly efficient andselective adsorption of malachite green onto granular composite hydrogel[J].Chemical Engineering Journal,2014.)。然而，孔雀石绿在鱼体内和环境中残留时间长，会通过食物链对哺乳动物以及人类产生“三致”(致突变、致癌、致畸)作用，并对肿瘤生长起到促进作用，严重危害水生生物及人类健康。结晶紫(CV)和酸性品红(AF)都是典型的三苯甲烷类染料，结晶紫广泛应用于纺织、造纸、皮革、化妆品和制药工业，其具有诱变、致癌、毒害分裂的作用(Adsorption of crystal violet dye onto a mesoporous ZSM-5 zeolitesynthetized using chitin as template[J].Journal of Colloid and InterfaceScience，2017.)。此外，结晶紫是不可生物降解的，并且能长期存在于环境中。酸性品红主要用于生物染色剂和鉴定氯离子，在造纸、制药、石油等行业都有广泛的应用(花生壳的改性及其对酸性品红的吸附[J].印染助剂，2016.)，且其结构中含有对生物呈强抑制作用的苯环，并且为高共轭分子体系，降解具有一定难度。因此，对含有孔雀石绿、结晶紫、酸性品红的染料废水进行处理刻不容缓。