本發明專利技術公開了一種重金屬鉛離子的高效吸附劑及其制備方法，該吸附劑為復合磁性納米材料TiP-NaCMC-Fe3O4。本發明專利技術通過大量實驗篩選出重金屬鉛離子吸附劑的最佳制備方法，大量試驗驗證表明，本發明專利技術提供的重金屬鉛離子吸附劑經濟、環保，對鉛離子具有很好的吸附和清除功能，去除率可達88%以上，并且可以解吸和再生，可以廣泛應用于高濃度廢水中的鉛離子吸附處理，可克服現有技術中成本高，吸附去除效率低等諸多不足，具有重要的社會效應和經濟效益。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種重金屬鉛離子的高效吸附劑及其制備方法，該吸附劑為復合磁性納米材料TiP-NaCMC-Fe3O4。本專利技術通過大量實驗篩選出重金屬鉛離子吸附劑的最佳制備方法，大量試驗驗證表明，本專利技術提供的重金屬鉛離子吸附劑經濟、環保，對鉛離子具有很好的吸附和清除功能，去除率可達88%以上，并且可以解吸和再生，可以廣泛應用于高濃度廢水中的鉛離子吸附處理，可克服現有技術中成本高，吸附去除效率低等諸多不足，具有重要的社會效應和經濟效益。【專利說明】一種重金屬鉛離子的高效吸附劑及其制備方法與應用
本專利技術涉及一種重金屬處理劑，具體涉及一種重金屬鉛離子的高效吸附劑及其制備方法，屬于環保新材料領域。
技術介紹
隨著工業的快速發展，環境也遭到了一定程度的污染，鉛污染是環境重金屬污染的主要元素之一，目前廢污水體中Pb2的污染治理方法主要有物化方法、生物方法等，其中物化方法中的吸附法，具有吸附效率高，速度快，適應性強，并且容易操作等優點，但是現有的物化方法去除效果不佳，并且現有的吸附劑再生能力較差，成本較高，難推廣等缺陷。 因此，很有必要在現有技術的基礎上，研究開發一種經濟、高效、環保的重金屬鉛離子的高效吸附劑。
技術實現思路
專利技術目的:本專利技術的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種原料易得，可再生，成本低，易推廣應用，高效、經濟、環保的重金屬鉛離子的高效吸附劑，本專利技術另一個目的是提供重金屬鉛離子吸附劑的制備方法和其應用。 技術方案:為了實現本專利技術的目的，本專利技術采用的技術方案為: 一種重金屬鉛離子的高效吸附劑，該吸附劑為復合磁性納米材料TiP-NaCMC-Fe3O40為羧甲基纖維素鈉-四氧化三鐵(NaCMC-Fe3O4)負載磷酸氫鈦(TiP)的吸附劑。 本專利技術所述的重金屬鉛離子的高效吸附劑的制備方法，其包括以下步驟: (I)取NaCMC溶液，在攪拌作用下，加入FeCl2.H2O溶液，攪拌后，加入NaOH至pH為11，靜置沉淀，用去離子水反復沖洗沉淀物，離心，至PH為中性，最后用乙醇清洗，然后在80?100°C真空干燥6?10h，取出研磨得到NaCMC-Fe3O4 ； (2)取無水乙醇放入干燥的小燒杯中，滴加6?12mL鈦酸正丁酯，然后加入0.5?Ig步驟(I)制備得至IJ的NaCMC-Fe3O4,超聲振蕩20?40min,滴加1.5?3mL H3PO4,攪拌10?24h，離心至pH為中性，在80?100°C真空干燥6?10h，取出研磨，過170?200目標準篩，制備得到復合磁性納米材料TiP-NaCMC-Fe3CV 作為優選方案，以上所述的重金屬鉛離子的高效吸附劑的制備方法，步驟(I)中，取 300 ?600mL0.12% 的 NaCMC 溶液，在攪拌作用下，加入 200 ?400mLlmol/L FeCl2.H2O溶液，攪拌30?40min，加2mol/L NaOH至pH為11，靜置沉淀，用去離子水反復沖洗沉淀物，離心，至pH為中性，最后用乙醇清洗，在80°C真空干燥6h，取出研磨得到NaCMC-Fe304。 作為優選方案，以上所述的重金屬鉛離子的高效吸附劑的制備方法，步驟(2)中，取35mL無水乙醇放入干燥的小燒杯中，滴加6mL鈦酸正丁酯，然后加入0.5g步驟(I)制備得到的NaCMC-Fe3O4，超聲振蕩20min，滴加1.5mL H3PO4，攪拌10h，離心至pH為中性，在80°C真空干燥6h，取出研磨，過170目標準篩，制備得到復合磁性納米材料TiP-NaCMC_Fe304。 本專利技術所述的重金屬鉛離子的高效吸附劑的制備方法，步驟(2)制備得到的復合磁性納米材料TiP-NaCMC-Fe3O4的比表面積為81.7lm2/go 本專利技術所述的重金屬鉛離子的高效吸附劑吸附處理金屬鉛離子方法，處理的條件為:反應時間為60?120分鐘，反應溫度為35°C，pH為5，吸附劑投加量為0.002g/mL至lg/mL0 本專利技術提供的解吸再生重金屬鉛離子吸附劑的方法為；在251:下，用濃度為 0.7mol/L的鹽酸浸泡重金屬鉛離子吸附劑60?120min。 本專利技術所述的重金屬鉛離子的高效吸附劑在處理含重金屬鉛離子廢水中的應用。 一、工藝篩選實驗: 1、pH 對 TiP-NaCMC-Fe3O4 吸附 Pb2+ 的影響 取50mL50mg/L鉛標準使用液，在恒溫水浴25 °C條件下，調至不同的pH,加入0.1gTiP-NaCMC-Fe3O4,振蕩120min后過濾，測濾液中Pb2+的濃度，考察pH值對TiP-NaCMC-Fe3O4吸附Pb2+的影響，結果如圖1所示。結果表明Pb2+的吸附量先隨著pH增大而逐漸增大，當PH達到5.0時吸附量趨于穩定，考慮到pH大于6時，溶液中的鉛離子形成難溶性沉淀，所以確定最佳PH為5.0。 2、反應溫度與反應時間篩選實驗 取50mg/L pH為5.00±0.02的鉛溶液，加入0.1g本專利技術制備得到的TiP-NaCMC-Fe3O4吸附劑，分別在15°C，25°C，35°C條件下，振蕩不同時間后過濾，稀釋，測Pb2+濃度，考察在不同的反應溫度與時間對吸附效果的影響，結果如圖2。由圖2可以看出:(I)隨著溫度的升高，Pb2+的吸附量不斷地增大表明該吸附過程是吸熱反應，在一定的溫度范圍內，溫度的升高有利于吸附反應的進行。(2)隨著的吸附時間越長吸附量越大，當到達一定時間(120min)后逐漸趨于平衡，取吸附最佳時間為120min。 3、濃度篩選實驗 取不同濃度的TiP-NaCMC-Fe3O4吸附劑，處理50mg/L的Pb2+溶液，pH調至 5.00±0.01，在35°C全溫振蕩器中振蕩120min后，考察不同濃度吸附劑TiP-NaCMC-Fe3O4對Pb2+平衡吸附量，結果表明，當吸附劑TiP-NaCMC-Fe3O4的濃度為0.002?lg/mL時，對Pb2+吸附量最佳。 4、解吸再生實驗 取10mL 濃度為 800mg/L 的 Pb2+ 溶液，調 pH 為 5.00，加入 0.3g TiP-NaCMC-Fe3O4,在25°C的全溫振蕩器中振蕩120min后，測定剩余Pb2+濃度，計算吸附量。 取吸附有Pb2+的TiP-NaCMC-Fe3O4濾渣0.1g,分別在氫離子濃度為0.5mol/L的鹽酸，硝酸，硫酸，磷酸，醋酸和0.5mol/L的氨水中，振蕩120min后過濾，稀釋，測定解吸液中Pb2+的濃度，確定最優解吸溶液，結果表明，吸附有Pb2+的TiP-NaCMC-Fe3O4在HCl中解吸率最高，硝酸其次，氨水中最低，因此選擇解吸的酸為HCl。 本專利技術再篩選不同濃度HCl對解吸率影響，結果表明隨著HCl濃度的增加，解吸率先增加較大，到0.7mol/L后逐漸趨于平緩，因此選擇HCl溶液濃度為0.7mol/L為最佳解吸濃度。 5、離子強度對吸附的影響實驗 取50mg/L鉛標準溶液加入不同濃度的NaCl，調節pH至5.00±0.02，取50mL混合溶液加入0.1g本專利技術吸附劑，25°C下振蕩120min后過濾，測定溶液中Pb2+的濃度，考察離子強度隊吸附過程的影響，結果隨著NaCl摩爾濃度的增加，吸附量有減小趨勢本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種重金屬鉛離子的高效吸附劑，其特征在于，吸附劑為復合磁性納米材料TiP?NaCMC?Fe3O4。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：伏廣龍，祝春水，
申請(專利權)人：淮海工學院，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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