一种沼液中重金属杂质的去除方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112960725A(43)申请公布日2021.06.15(21)申请号202110240914.5C02F101/20(2006.01)(22)申请日2021.03.04(71)申请人四川轻化工大学地址643000四川省自贡市汇东学苑街180号(72)发明人杨郭邢波周倩刘兴勇袁基刚(74)专利代理机构成都时誉知识产权代理事务所(普通合伙)51250代理人何悦(51)Int.Cl.C02F1/28(2006.01)B01J20/24(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图8页(54)发明名称一种沼液中重金属杂质的去除方法(57)摘要本发明公开了一种沼液中重金属杂质的去除方法，包括以下步骤：S1制备不同纳米粒子，并统计表征；S2建立调控规律，筛选纳米粒子组；S3构建纳米粒子的吸附模型；S4构建纳米粒子的解吸模型，并判定高效纳米粒子；S5进行放大实验，统计其吸附率以及回收率，并回收高效纳米粒子；本发明的有益效果是：通过先制备不同分子量的纳米粒子，再根据纳米粒子表征构建调控规律，筛选出高效的纳米粒子组，再将高效粒子组依次经过吸附模型和解吸模型筛选后，精准筛分出高效的纳米粒子，并且以解吸模型提供回收纳米粒子的可行性，最后经过放大实验到实际应用中，能高效去除杂质并回收吸附剂。CN112960725ACN112960725A权利要求书1/2页1.一种沼液中重金属杂质的去除方法，其特征在于：包括以下步骤：S1制备不同分子量的腐殖酸包裹Fe3O4的纳米粒子，并统计各个纳米粒子的表征；S2针对表征建立不同的纳米粒子的调控规律，筛选出高效的纳米粒子组；S3针对筛选出的高效纳米粒子组，以确定浓度的沼液浓缩液中的Cu(II)和Zn(II)作为标准化合物，构建纳米粒子对Cu(II)和Zn(II)的吸附模型；S4对得到的吸附模型，以确定浓度的沼液浓缩液中的Cu(II)和Zn(II)作为标准化合物，构建纳米粒子的解吸模型，并判定可以回收纳米粒子组中的高效纳米粒子；S5针对高效纳米粒子进行放大实验，以沼液浓缩液中的Cu(II)和Zn(II)作为对象，统计其吸附率以及回收率，并回收高效纳米粒子。2.根据权利要求1所述的一种沼液中重金属杂质的去除方法，其特征在于：所述的制备不同分子量的纳米粒子包括以下步骤：S11将氯化亚铁和氯化铁溶液按照物质量之比2：1进行混合，加入氨水并加热至90℃，静置20min后，得到沉淀液；S12将得到的沉淀液中加入不同分子量或不同加入量的腐殖酸溶液，再以不同的超滤膜过滤加压过滤后，得到分子量为F1＜5000Da、5000Da≤F2≤10000Da、10000Da≤F3≤30000Da以及F4＞30000Da的不同分子量的腐殖酸包裹Fe3O4的纳米粒子的混合液；S13将得到各个不同分子量的混合液中，加磁场后，再通过膜过滤去除溶剂，并以超纯水反复洗涤纳米粒子表面，再在真空条件下干燥，即得到所述的不同分子量的纳米粒子。3.根据权利要求1所述的一种沼液中重金属杂质的去除方法，其特征在于：所述的表征为采用氮气低温吸附‑脱附等温线、动态光散射、透射电镜、扫描电镜、表面零电荷点、傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱对纳米粒子的分散度、表面电荷、表面化学性质以及磁性能进行表征。4.根据权利要求1所述的一种沼液中重金属杂质的去除方法，其特征在于：所述的构建不同纳米粒子的调控规律是以腐殖酸的分子量和腐殖酸的加入量对纳米粒子的表征影响数据为基础，构建腐殖酸的分子量和加入量与表征之间的数据关联，即得到腐殖酸对纳米粒子表征的调控规律。5.根据权利要求1所述的一种沼液中重金属杂质的去除方法，其特征在于：所述的吸附模型包括吸附平衡模型、吸附动力学模型、热力学性质模型、吸附性能模型以及实际吸附模型。6.根据权利要求5所述的一种沼液中重金属杂质的去除方法，其特征在于：所述的吸附平衡模型为采用Langmuir、Freundlich、Temkin和Dubinine‑Radushkevish建立吸附等温模型，比较不同的纳米粒子吸附容量；所述的吸附动力学模型为采用Pseudo‑first‑order、Pseudo‑second‑order、Elovich、Intraparticlediffusion和Boyd方程建立吸附动力学模型，确定不同纳米粒子的吸附速率，并推测吸附过程的反应类型，同时分析外扩散和内扩散对吸附过程的影响；所述的热力学性质模型为测定纳米粒子反应制备阶段的ΔH、ΔG和ΔS，判定吸附动力模型中的吸附过程的反应是否为自发或非自发过程、吸热或放热过程，并计算吸附过程的Ea值，进而判断吸附过程属于物理吸附或者化学吸附，