[发明专利]一种多孔吸附树脂材料及其制备方法和使用方法

说明书

本发明公开了一种多孔吸附树脂材料及其制备方法和使用方法，涉及重金属污染土壤修复技术领域。本发明提供的一种多孔吸附树脂及其制备方法和使用方法，针对交联聚氨基酸型重金属离子结合剂施加于重金属污染土壤后难以回收，易造成二次污染的技术问题，采用交联聚氨基酸与含硫化合物、粘合剂制备多孔吸附树脂材料，使多孔吸附树脂材料中交联聚氨基酸在实现对土壤中重金属离子良好络合性能同时，实现对交联聚氨基酸的有效收回，避免交联聚氨基酸被微生物降解而重新溶出重金属，解决交联聚氨基酸型重金属离子结合剂难以回收利用，易造成土壤二次污染的技术问题，实现对交联聚氨基酸型重金属离子结合剂的有效回收，避免土壤二次污染的技术效果。

技术领域

本发明涉及重金属污染土壤修复技术领域，特别涉及一种多孔吸附树脂材料及其制备方法和使用方法。

背景技术

污染土壤的重金属主要有汞、铅、铬、镉和类金属砷等生物毒性显著的元素，以及有一定毒性的铜、锌和镍等元素。在土壤中的重金属污染物不为微生物降解，通过食物链进入人体后，不易被人体排出体外，当积累到一定程度将直接影响人体健康。据统计，全国受重金属污染土地达3亿亩，严重污染土地超过1000万亩，其中200万亩土地因镉含量超标而被迫弃耕。据估算，全国每年因重金属污染的粮食达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。

现有对重金属污染土壤的处理方法通常为，在受到重金属离子污染的土壤表面抛洒重金属离子结合剂，以此将重金属污染土壤中的重金属进行吸附结合，从而恢复土壤肥力。比如，中国申请专利CN106832265A公开了一种交联聚氨基酸型金属吸附剂、制备及其吸附金属方法，该专利通过交联聚氨基酸水凝胶对含有重金属离子的污染水体进行过滤或吸附工作，最后收集结合了重金属离子的水凝胶并进一步处理。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

当发生大面积土壤重金属污染事件时，交联聚氨基酸型重金属离子结合剂被抛洒至土壤后，结合了重金属离子的重金属离子结合剂通常依然长期存在于土壤内且很难回收，由于交联聚氨基酸类属于可降解物质，交联聚氨基酸型重金属离子结合剂在长期的微生物降解过程中，所吸附的重金属离子非常容易被重新析出，导致土壤再次受到重金属污染。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种多孔吸附树脂材料及其制备方法和使用方法，通过将交联聚氨基酸与高分子聚合物粘结在一起烧结成型，制备得到多孔吸附树脂材料，该多孔吸附树脂材料不仅具有良好的重金属吸附性能，且吸附重金属离子后便于回收再利用。本发明的技术方案如下：

根据本发明实施例的第一个方面，提供一种多孔吸附树脂材料，其特征在于，所述多孔吸附树脂材料的组成成分包括：

1wt%~99wt%交联聚氨基酸；

0wt%~50wt%含硫化合物；

1wt%~30wt%粘合剂；

所述交联聚氨基酸、含硫化合物和粘合剂的用量之和为100%。

在一个优选的实施例中，所述交联聚氨基酸为交联聚赖氨酸、交联聚谷氨酸、交联聚天冬氨酸、交联聚半胱氨酸、交联聚谷氨酰胺或交联聚组氨酸中的至少一种。

在一个优选的实施例中，所述含硫化合物为三聚硫氰酸、硫脲、硫氢化钠或三聚硫氰酸钠盐中的至少一种。

在一个优选的实施例中，所述粘合剂为聚乙烯、聚乳酸、聚苯乙烯、聚己内酯、聚氯乙烯、聚丙烯、环氧树脂或聚氨酯中的至少一种。

根据本发明实施例的第二个方面，提供一种上述多孔吸附树脂材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将1wt%~99wt%交联聚氨基酸、0wt%~50wt%含硫化合物和1wt%~30wt%粘合剂混合均匀后，置入冷压模具内进行冷压得到冷坯；