[发明专利]一种亚氨基二乙酸改性MnO2

说明书

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种亚氨基二乙酸改性MnO₂/钛酸盐纳米线‑含氢硅氧烷基干凝胶及其制备方法，该制备方法的步骤包括：用钛酸四丁酯制备纳米TiO₂，并将TiO₂和NaOH混合后在反应釜中反应，然后将产物调节pH值过滤干燥得到钛酸盐纳米线；随后将钛酸盐纳米线、聚甲基氢硅氧烷和5‑氨基‑1,3,4‑噻二唑‑2‑硫醇等混合制备混合干凝胶；然后在干凝胶表面负载MnO₂，并亚氨基二乙酸对材料改性制得亚氨基二乙酸改性MnO₂/钛酸盐纳米线‑含氢硅氧烷基干凝胶。本发明所述复合干凝胶能有效去除废水中的铅离子，去除率高，去除速度快。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种亚氨基二乙酸改性MnO₂/钛酸盐纳米线-含氢硅氧烷基干凝胶及其制备方法。

背景技术

随着我国工业和经济的不断发展，含重金属离子的工业废水的数量也是随之快速上涨，造成了水环境中重金属的含量急剧升高。这些重金属都有他们在自然界中的存在量和存在浓度，这些存在量和存在浓度均在环境的自净能力范围之内，也就是通常所说的本底值。然而自然界中各种重金属的本底值都是很低的，在人类的工业过程介入之后重金属浓度远远的超过了这个本底值，进而对生态环境的稳定以及人类的生产生活造成了严重的威胁。

大量的重金属污染物被排入到江河、湖泊之后，被水体中的水生动植物以及土壤等吸收，重金属离子在生物体内富集积累，不断增多，参与生物循环，经过生态系统和食物链的传递影响并危害到人类的身体健康。重金属污染物在低浓度条件下也具有较强毒性，在微生物作用下，甚至会转化成毒性更强的其他价态。

特别是铅离子，在自然界中可以通过食物链的传递或直接摄入的方式进入人体中，破坏人体中组织器官，尤其是对人体肾脏和免疫系统的造成很大的损害。过量的摄入金属铅会导致人出现眩晕、失眠、偏头痛、烦躁、抽搐、甚至惊厥等不适的状况。因此需要在含铅废水排放前尽可能将废水中的铅离子彻底地除去。然而现有的污水处理中对于铅离子的去除率并不彻底，去除的速度也较慢，在面对大规模的工业废水时并不能做的尽善尽美。

发明内容

针对现有污水处理中铅离子不高，去除速度慢的技术缺陷，本发明提供一种亚氨基二乙酸改性MnO₂/钛酸盐纳米线-含氢硅氧烷基干凝胶及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种亚氨基二乙酸改性MnO₂/钛酸盐纳米线-含氢硅氧烷基干凝胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：取一定量的钛酸四丁酯缓慢滴入用去离子水稀释过的浓盐酸溶液中，在40-50℃的水浴下剧烈搅拌10-15min，然后向混合溶液中滴入适量的氟钛酸铵的水溶液，并继续剧烈搅拌30-40min后将溶液倒入反应釜中，在170-195℃的温度中反应12-16h，冷却至室温后用无水乙醇和去离子水交替洗涤3次并置于70-80℃的烘箱中干燥24-30h；然后将产物加入适量的NaOH溶液中，超声15-20min后将溶液置于200-210℃的反应釜中保温36-40h，冷却后向溶液中滴加适量盐酸使其pH值在6左右，并超声1-2h，然后将产物过滤并用去离子水洗涤5次后冻干得到钛酸盐纳米线，再将钛酸盐纳米线放入40-45℃的干燥箱中保温2-3d。

步骤二：将一定量的聚甲基氢硅氧烷加入去离子水中，室温下超声5-8min，然后向溶液中滴入适量的四氢呋喃，并在50-60℃的水浴下快速搅拌20-30min，然后向混合溶液中加入适量5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇和六水合氯铂酸，滴加完成后将温度升至65-68℃剧烈搅拌4-6h，然后将步骤一制备的钛酸盐纳米线加入溶液中继续搅拌6-8h；搅拌结束后将溶液静置24-30h，随后将样品放入90-100℃的真空干燥箱中干燥24-36h，得到混合干凝胶。