[发明专利]一种重金属吸附剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种重金属吸附剂及其制备方法，属于含重金属废水处理技术领域。所述重金属吸附剂的制备步骤包括：(1)硅藻土进行微波酸浸；(2)将微波酸浸后的硅藻土分散于氨水中，加入氢氧化锌，搅拌溶解；(3)步骤(2)所得溶液中加入2‑甲基咪唑甲醇溶液，反应完成后过滤，滤渣干燥，制得重金属吸附剂。本发明提供的制备方法简单，所用原料常规，无需特殊设备，制备的重金属吸附剂吸附能力强，经济适用，有较大的推广价值。

技术领域

本发明涉及含重金属废水处理技术领域，特别涉及一种重金属吸附剂及其制备方法。

背景技术

水是生命之源，然而随着工业化的发展，工业废水尤其是化工废水的排放严重威胁着有限的淡水资源。重金属离子是废水中重要的有害物质之一，若水生动物养殖不慎引入重金属离子废水，重金属会在动物体内聚集，无法通过新陈代谢进行排出，进而若相应动物，例如鱼、虾、螃蟹、牛、羊等被人类食用，则重金属会在人体内富集，造成不同较为严重的疾病。例如砷具有致癌性，镉可引起骨质疏松和肾脏损害，汞可破坏中枢神经等等，仅微量的重金属离子足以危害人类和其他动植物的身体健康。因此，对废水处理中的重金属离子进行去除是十分必要的。

目前，废水中重金属离子处理技术包括：膜分离技术、混凝和絮凝沉淀、过滤技术、吸附法、化学法等，其中吸附法因工艺简单、成本低、效率高，一直是研究的热点。常用的吸附剂，如活性炭、硅藻土、功能化氧化硅、碳纳米管等，常规吸附剂往往吸附量小，吸附不稳定、易解吸，制约了吸附技术的实际应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种重金属吸附剂及其制备方法。通过微波酸浸扩大硅藻土的孔体积，然后利用氢氧化锌与2-甲基咪唑形成的沸石咪唑酯骨架材料与其复合，通过硅藻土与沸石咪唑酯骨架材料的协同吸附作用，制备出吸附能力更强的重金属吸附剂。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明技术方案之一：提供一种重金属吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)硅藻土进行微波酸浸；

(2)将微波酸浸后的硅藻土分散于氨水中，加入氢氧化锌，搅拌溶解；

(3)步骤(2)所得溶液中加入2-甲基咪唑甲醇溶液，反应完成后过滤，滤渣干燥，制得重金属吸附剂。

优选地，所述硅藻土的粒径≤0.075mm。

优选地，所述微波酸浸的酸浸液质量分数为35～45％的硫酸溶液，微波功率为300～400W，酸浸时间为25～35min。

优选地，所述微波酸浸后的硅藻土与所述氢氧化锌的质量比为(20～25):1。

优选地，所述氨水的质量分数为25～30％。

更优选地，所述氢氧化锌与氨水的质量体积比为1g:(2～2.5)L。

优选地，所述氢氧化锌与所述2-甲基咪唑的摩尔比为1:(3～4)。

优选地，步骤(3)中所述反应的时间为15～20min。

本发明技术方案之二：提供一种根据上述重金属吸附剂的制备方法制得的重金属吸附剂。

沸石咪唑酯骨架材料是近年来被合成出来的一类新型金属有机骨架材料，具有与沸石多孔材料类似的骨架结构。具有较强的重金属离子吸附能力，虽然其重金属吸附能力较强，但造价过高，将其应用于去除废水中重金属离子代价过大，故实用性不高。