[实用新型]一种重金属离子吸附构件

说明书

本实用新型属于生态污染治理技术领域，提供了一种重金属离子吸附构件。本实用新型提供的重金属离子吸附构件包括第一多孔衬底以及设于所述第一多孔衬底至少一个表面上的壳聚糖纤维膜或壳聚糖衍生物纤维膜。本实用新型利用壳聚糖或壳聚糖衍生物的静电纺丝纤维膜来实现对重金属离子的吸附，同时解决吸附后的材料回收和再利用问题。本实用新型所提供的吸附构件，可实现安全、快捷、高效地吸附重金属离子，且整个吸附过程成本低、操作简单。

技术领域

本实用新型属于生态污染治理技术领域，特别涉及一种重金属离子吸附构件。

背景技术

根据最新的《全国土壤污染状况调查公报》报道，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，污染类型以无机重金属离子污染物为主。随着国家《土壤污染防治行动计划》的颁布，土壤污染治理成为环境污染防治领域的重要内容。

目前，土壤重金属离子修复技术主要包括异位修复法、生物修复法、电动修复法和热处理法等。土壤异位修复成本较高因而不宜大范围使用，电动修复法能耗大，易引起土壤肥力减弱，热处理法容易导致土壤丧失本来具有的生态功能。生物修复法虽然，植物修复法处理成本低，适用于大面积处理，但漫长的处理周期阻碍了其发展。随着微纳米材料的兴起，各种微纳米材料用于土壤重金属离子吸附的也屡见报道，例如中国专利CN109652085A报道了一种利用改性聚丙烯腈纤维去除土壤中六价铬污染的方法，但是聚丙烯腈极易造成土壤的二次污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种重金属离子吸附构件。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式所提供的重金属离子吸附构件，包括第一多孔衬底以及设于所述第一多孔衬底至少一个表面上的壳聚糖纤维膜或壳聚糖衍生物纤维膜。

本实用新型的重金属离子吸附构件中，在第一多孔衬底至少一个表面上的壳聚糖纤维膜或壳聚糖衍生物纤维膜。其中，壳聚糖或壳聚糖衍生物分子中的氨基、羟基和其他基团能与许多金属离子(如Hg²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺等)形成稳定的螯合物，实现对重金属离子的吸附；利用壳聚糖纤维膜或壳聚糖衍生物纤维膜来实现对重金属离子的吸附，吸附过程安全、快捷、高效且成本低，此外，还可解决吸附后的材料回收问题。使用时，将重金属离子吸附构件埋入地下一定深度，进行重金属离子的吸附；经过一段时间后，从地下取出该重金属离子吸附构件，将纤维膜从多孔衬底上剥离之后集中处理。

与现有技术相比，本实用新型的吸附构件至少具有如下的有益效果：

(1)壳聚糖纤维膜或壳聚糖衍生物纤维膜既能给植物起到肥料的作用，又能分解土壤中动植物残体及微量金属元素，并将其转化为植物的营养素，增强植物免疫力，因而本实用新型的重金属离子吸附构件可以较长期埋于土壤中。

(2)本实用新型的重金属离子吸附构件可以根据不同作物的要求埋入地下不同的深度，具有很高灵活性。

(3)本实用新型的重金属离子吸附构件可以定期从地下直接取出，从而将重金属离子从土壤环境中彻底清除，具有回收可控性；并且多孔衬底可以反复使用，大大节约土壤治理成本。

(4)已吸附有重金属离子的纤维膜可以进行集中处理，不会造成二次污染。

作为改进，所述壳聚糖纤维膜或壳聚糖衍生物纤维膜远离所述第一多孔衬底的表面上设有第二多孔衬底，从而形成三明治结构的吸附构件，使得本实用新型的吸附构件结构更加紧凑可靠、使用稳定性也更好。

在本实用新型的实施方式所提供的重金属离子吸附构件中，所述壳聚糖纤维膜为静电纺丝壳聚糖纤维膜，所述壳聚糖衍生物纤维膜为静电纺丝壳聚糖衍生物纤维膜。静电纺丝壳聚糖纤维膜或静电纺丝壳聚糖衍生物纤维膜比表面积大，对重金属离子具有更好的吸附功能；同时纤维之间孔隙可调，透水透气，因此不会耽误在其上方土壤的农作物等种植，不会对农作物根系造成伤害，安全可靠。