一种重金属离子吸附剂的制备方法.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(10)申请公布号CNCN103831078103831078A(43)申请公布日2014.06.04(21)申请号201210490367.7(22)申请日2012.11.27(71)申请人张加艳地址250353山东省济南市长清区大学路中段山东轻工业学院(72)发明人张加艳(74)专利代理机构济南诚智商标专利事务所有限公司37105代理人王汝银(51)Int.Cl.B01J20/06(2006.01)B01J20/28(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F1/62(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种重金属离子吸附剂的制备方法(57)摘要本发明提供了一种重金属离子吸附剂的制备方法，属于无机功能材料合成技术领域。制备过程为：以TiO2（P-25）为基体材料，以KOH溶液为反应溶剂，采用水热法制备出网状K3Ti8O17前驱体，然后将此前驱体置于马弗炉中煅烧，得到网状K3Ti8O17吸附剂。与一般吸附剂相比，本发明所制备的新型网状K3Ti8O17吸附剂对污水中重金属离子的吸附速率及吸附容量更高；K3Ti8O17吸附剂在水中不易分解，可减少治理过程中造成的二次污染；本吸附剂可重复实现吸附材料与所吸附重金属离子的吸附与解吸，材料循环利用，节能节材效果显著。CN103831078ACN10387ACN103831078A权利要求书1/1页1.一种制备重金属离子吸附剂的方法，其特征是，取物质的量之比为60～65:1的KOH和TiO2；将KOH置于盛有160ml蒸馏水的烧杯中，磁力搅拌至室温，然后将TiO2倒入烧杯中，超声清洗5min，使溶液混合均匀；将混合溶液均匀分为4份，分别置于40ml内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，将四个反应釜分别置于160℃～220℃的电热恒温干燥箱中，恒温水热反应24h～60h；反应完毕后，自然冷却到室温，用玻璃棒将产物取出放入烧杯中，加入蒸馏水，反复清洗、抽滤至溶液为中性，将其放入120℃的干燥箱中干燥4h，得到网状K3Ti8O17前驱体；将网状K3Ti8O17前驱体置于马弗炉中，以5℃/min的升温速度升温至400℃～1000℃煅烧，保温煅烧1～3h，随炉冷却到室温，得到网状K3Ti8O17吸附剂。2.根据权利要求1所述的制备重金属离子吸附剂的方法，其特征是，所述水热反应温度为180℃，恒温反应时间为48h。3.根据权利要求1所述的制备重金属离子吸附剂的方法，其特征是，所述K3Ti8O17前驱体在马弗炉中煅烧温度为600℃，煅烧时间为2h。2CN103831078A说明书1/4页一种重金属离子吸附剂的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种新型高效网状重金属离子吸附剂的制备方法，属于无机功能材料合成技术领域。背景技术[0002]随着工业生产和城市现代化的发展,人类活动对环境产生的污染越来越严重。由于水是人类赖以生存和发展的物质基础,因此水体污染问题引起了人们的高度关注。重金属离子污染是水体污染中最难治理的污染之一。水体中的某些重金属元素，如铬、镉、铅等，对人体有较大危害，因此,有效去除污水中的重金属离子已经成为当前最迫切的任务之一。而吸附回收污水中的重金属离子不仅是污水处理问题的重要组成部分，同时在重金属离子的循环利用方面也有着深远的意义。[0003]目前，对重金属离子污染水体的治理方法主要包括：化学沉淀法、电化学法、交换树脂法、吸附法、膜分离法、光催化法和超临界流体萃取法等。工业上多采用化学沉淀法，但化学沉淀法易导致二次污染，对低浓度的重金属离子处理不彻底，难以应用于治理流动水体；电化学法耗电量大,不太适合大批量处理；离子交换树脂法可以将重金属离子转移到树脂上，但树脂和重金属离子难以分离，无法实现树脂和重金属离子的循环利用；膜分离法虽然处理效率高,但是膜材料的处理成本很高；光催化法是一种环境友好型的处理方法,但成本较高,效率很低；超临界流体萃取法虽然流程简单,萃取速度快,能耗低,但成本太高,而且无法实现大规模的污水处理。近年来，吸附法作为一种简单、节约、高效的重金属离子污染水体治理方法越来越受到人们的关注。[0004]吸附法中最重要的是吸附剂的开发与选择。目前应用于工业废水处理的吸附剂主要有活性炭、生物吸附剂和其他一些尚处于实验室模拟阶段的吸附剂,如粘土类吸附剂、高分子吸附剂、利用废弃物制备的吸附剂和复合吸附剂等。其中活性炭作为一种有效的废水处理吸附剂可用于大多数重金属、有机分子的除去且吸附能力强，只是活性炭资源有限，大批量治理废水造价高，寿命短，再生操作费用高，较难在经济尚不发达的地区得到广泛的应用。其他吸附