[发明专利]复合净水剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合净水剂，其通过以下方法制备得到：1)制备碳量子点；2)将步骤1)制备的碳量子点溶解在水中，搅拌，制备碳量子点溶液；3)利用碳量子点修饰沸石制得复合净水剂。本发明通过对菱沸石进行修饰，能使菱沸石表现出双极性，可通过疏水表面吸附有机物，通过亲水性的孔道吸附金属离子，从而可提高菱沸石的吸附能力；本发明进一步制备了表面具有丰富的羟基、羧基、巯基、‑CH₂OH等官能团的碳量子点，其对多种重金属离子、有机物具有优异的吸附性能；再利用该碳量子点对改性菱沸石进行修饰，能够克服碳量子点自身易团聚的缺陷，可极大的提升沸石的吸附能力，从而制备得到具有优异吸附性能的复合净水剂。

技术领域

本发明涉及废水处理药剂领域，特别涉及一种复合净水剂及其制备方法。

背景技术

随着工业的快速发展，随着而来的环境污染问题也逐渐凸显。水是人类最基本的生存资源，工业发展过程中带来了众多的水质污染问题，工业废水的处理刻不容缓。工业废水的处理方法主要包括：絮凝、膜过滤、催化氧化、生物法、吸附法等等，吸附法主要是采用吸附材料作为净水剂，通过吸附材料吸收水中的污染物来净化水质，其具有处理简单、成本低等优点而被广泛使用。吸附法的处理效果主要依赖于吸附材料的性能，许多无机吸附材料被广泛使用，例如沸石、水滑石、氧化铝、活性炭等。沸石是一种天然硅铝酸盐矿物，沸石的晶体结构是由硅(铝)氧四面体连成三维的格架，格架中有各种大小不同的空穴和通道，具有很大的开放性，晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或过滤大小不同的其他物质的分子；加之天然沸石来源广泛、价格低廉，可作为净化吸附材料用于废水处理。例如，中国专利CN201611039287.4公开的一种生活污水处理用强化净水剂及其制备方法及应用，CN201310723084.7公开的一种快速净化海水养殖水体的沸石净水剂，其均是采用沸石作为主要原料制备的净水剂。但天然沸石吸附能力有限，对于一些多种重金属和有机污染物共存的情况，使用天然沸石作为净水剂处理难以获得满意的效果。

所以，现在有必要对天然沸石进行改性，以制备出具有更好吸附性能的净水剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种复合净水剂及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种复合净水剂，其通过以下方法制备得到：

1)制备碳量子点：将邻苯二胺、二硫代羧酸溶于水中，再加入乙二胺，搅拌并超声分散至溶液澄清；将溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，加热条件下反应；反应结束后，冷却至室温，过滤，得到的滤液用透析袋透析；收集透析袋内溶液，冷冻干燥，得到碳量子点；

2)将步骤1)制备的碳量子点溶解在水中，搅拌，制备碳量子点溶液；

3)利用碳量子点修饰沸石：将沸石粉加入到步骤2)制得的碳量子点溶液中，持续搅拌，获得的悬浮液离心，弃离心液，滤渣真空干燥，得到所述复合净水剂。

优选的是，该复合净水剂通过以下方法制备得到：

1)制备碳量子点：将邻苯二胺、二硫代羧酸溶于水中，再加入乙二胺，搅拌并超声分散至溶液澄清；将溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，在180℃下持续反应6-10小时；反应结束后，冷却至室温，将溶液在1000-6000转/分钟下离心，离心液用水相滤膜过滤，得到的滤液用透析袋透析10-16小时；收集透析袋内溶液，冷冻干燥，得到碳量子点；

2)将步骤1)制备的碳量子点溶解在水中，搅拌，制备碳量子点溶液；

3)将沸石粉加入到步骤2)制得的碳量子点溶液中，持续搅拌1-2小时，获得的悬浮液离心，弃离心液，滤渣真空干燥4-8小时，得到所述复合净水剂。

优选的是，其中，邻苯二胺与二硫代羧酸的质量比为1:0.5-1:2。

优选的是，其中，每100mg邻苯二胺对应添加的乙二胺的体积为20-60uL。