[发明专利]一种去除水体重金属的有机无机复合水凝胶

摘要

本发明涉及一种去除水体重金属的有机无机复合水凝胶，该复合水凝胶由海藻酸钠、海藻酸铵或海藻酸，丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸和凹凸棒，膨润土或高岭土黏土组成，采用交联聚合法制备，交联剂采用亚甲基双丙烯酰胺，引发剂采用过硫酸铵、过硫酸钾或偶氮二异丁腈。整个制备过程均在水溶液中进行，制备方法简单，无需特殊的工艺设备，能耗低，生产成本低，环境友好，易于产业化。该水凝胶脱附工艺简单，能耗低，生产成本低，环境友好，易于产业化，对二价铅离子、二价镉离子和二价铜离子都具有较高的吸附量，且受酸碱度的影响较小。吸附了重金属离子的吸附剂可以以盐酸为脱附剂脱去吸附剂中的重金属离子后再次吸附重金属离子，具有良好的可再生性和循环利用性。

主权项

一种去除水体重金属的有机无机复合水凝胶，其特征在于该复合水凝胶由海藻酸钠、海藻酸铵或海藻酸，丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸和凹凸棒，膨润土或高岭土黏土制成，采用交联聚合法制备，具体操作按下列步骤进行：a、黏土提纯：将凹凸棒、膨润土或高岭土机械粉碎、过筛，取粒径20‑100目的矿样加蒸馏水制浆，采用湿法自然沉降和高速离心相结合的方法进行提纯，并采用冷冻‑解冻方法进行片层解离；b、黏土活化：将步骤a中处理后的凹凸棒、膨润土或高岭土机械粉碎、过筛，取粒径20‑100目的矿样，加入浓度为1%‑25%的盐酸进行活化，于室温下放置过夜，用布氏漏斗抽滤，用水洗至中性，在烘箱中于温度105℃烘1‑1.5 h，再经管式炉中温度400℃焙烧2 h后备用；c、将步骤b中处理后的黏土机械粉碎、过筛，取粒径200目的矿样备用；d、吸附剂的制备：取3.00‑4.00g丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸，放置250mL烧杯中，加入45mL去离子水，再加入0.10‑0.35g亚甲基双丙烯酰胺，水浴加热温度45‑70℃，搅拌至全部溶解；e、将步骤d中的溶液中加入海藻酸钠、海藻酸铵或海藻酸0.25‑0.50g，搅拌至全部溶解；f、将步骤e中的溶液中加入黏土，搅拌1小时，其中黏土占丙烯酰胺、丙烯酸或甲基丙烯酸的质量百分数为5%‑50%；g、将步骤f中的溶液中在搅拌下加入0.20‑1.20g过硫酸铵、过硫酸钾或偶氮二异丁腈，停止搅拌，待材料成型后保持水浴1小时；h、将步骤f中得到的凝胶状材料取出，用蒸馏水清3次后，在烘箱中温度50℃烘24小时，得到有机无机复合水凝胶。