[发明专利]CA-Al-KABs干凝胶吸附剂的制备方法及其应用于废水处理

说明书

本发明属于吸附剂合成技术领域，涉及干凝胶类吸附剂，尤其涉及一种CA‑Al‑KABs干凝胶吸附剂的制备方法，包括：将高岭土悬浮液与1.0 mol/L钠盐溶液混合搅拌固体清洗、干燥研磨得到钠基高岭土Na‑Kaolin；60℃的水浴中向0.4 mol/L铝盐溶液中缓慢滴入等体积0.96mol/L NaOH溶液，得到Al柱撑溶液；将所得Na‑Kaolin按2～3:100的质量比分散在去离子水中，滴入Al柱撑溶液，得到铝基高岭土Al‑Kaolin；将Al‑Kaolin加入20 g/L海藻酸钠溶液中，搅拌、超声，加入0.5 mol/L交联溶液，硬化、过滤、洗涤、干燥即得。本发明对高岭土进行复合改性，在保持吸附效果的同时，根据需要制备出形态不同的CA‑Al‑KABs干凝胶，解决了固液分离的困难。所制得干凝胶可有效去除废水中抗生素，尤其是含环丙沙星和诺氟沙星，为实际应用提供理论和实验支撑。

技术领域

本发明属于吸附剂合成技术领域，涉及干凝胶类吸附剂，尤其涉及一种CA-Al-KABs干凝胶吸附剂的制备方法及其应用于废水处理。

背景技术

随着医药技术的发展，抗生素被广泛用于预防感染和治疗人类与动物的各种疾病。然而，抗生素在人类和动物体内难以被完全代谢和吸收，50～80%以原药物或不完全代谢产物被排出体外，进入环境。抗生素进入水体会诱发产生耐抗生素的病原体，进而带来生态风险，危及生命健康。绝大多数抗生素分子的可降解性很低，因此，去除水环境中的抗生素是一个日益紧迫的问题。

目前水体中抗生素的去除方法主要包括：化学氧化、光催化降解、膜过滤、吸附等。其中，吸附法具有高效、易操作、成本低等优点，在实际应用中具有广阔的前景。高岭土在我国分布较广，具有经济成本低、可利用性好、对环境友好等优点。然而，高岭土对抗生素的吸附能力有限、固液分离困难，在抗生素的处理过程中的应用受到了很大的限制。基于此，改良高岭土，提高其对抗生素的吸附性能，优化其分离回收特性对抗生素的去除具有重大意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是公开一种CA-Al-KABs干凝胶吸附剂的制备方法。

技术方案

一种CA-Al-KABs干凝胶吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

a）将高岭土按照1：5的质量比分散在去离子水中震荡1～2 h，静置分层，舍去沉淀部分，获得高岭土悬浮液；

b) 将所得高岭土悬浮液与1.0 mol/L 钠盐溶液按照2：1的体积比混合并搅拌10～12h，沉降后除去上清液，所得固体用超纯水清洗若干次，60～80 ℃干燥8～14 h，优选12h，研磨至100～200目，得到钠基高岭土Na-Kaolin；

c）60 ℃的水浴中向0.4 mol/L 铝盐溶液中缓慢滴入等体积0.96mol/L NaOH溶液，剧烈搅拌20～30 min，得到Al柱撑溶液；

d）将所得钠基高岭土Na-Kaolin按2～3:100，优选2.5:100的质量比分散在去离子水中形成混合液，随后将混合液按1:1的体积比缓慢滴入Al柱撑溶液，搅拌16～20 h，静置8～12h，所得沉淀物用超纯水清洗若干次，在60～80 ℃干燥8～12 h，研磨至100～200目，得到铝基高岭土Al-Kaolin；

e）将铝基高岭土Al-Kaolin加入20 g/L海藻酸钠溶液中，搅拌、超声，所得混合物加入0.5 mol/L交联溶液中，硬化20～30 min后，过滤，所得固体用超纯水洗涤若干次后，60 ℃干燥12h，得到CA-Al-KABs干凝胶吸附剂，其中所述铝基高岭土Al-Kaolin：海藻酸钠溶液：交联溶液的质量体积比为2～4 g：100 mL：500 mL。

本发明较优公开例中，步骤b）中所述钠盐为氯化钠、硝酸钠或硫酸钠中的任一种。

本发明较优公开例中，步骤c）中所述铝盐为氯化铝、硝酸铝或硫酸铝中的任一种。