本發明專利技術提出了一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球，由以下質量份數組成：水玻璃8?10份、正硅酸乙酯12?15份、乙二胺四乙酸二鈉鈣3?6份、三乙醇胺4?6份、氨水3?9份、腐殖酸5?8份、磁性成核劑3?7份、有機膨潤土4?10份、乙醇15?25份、氨基丙基三甲氧基硅烷4?7份、絲光沸石3?8份、脂肪醇聚氧乙烯醚4?7份，本發明專利技術以水玻璃和正硅酸乙酯為硅源包裹磁性成核劑制備二氧化硅微球，以吸附材料填充改性，制得的改性二氧化硅微球對鉛離子吸附達172.5mg/g。
Modified silica microsphere for heavy metal lead ion adsorption
The present invention relates to a heavy metal ion adsorption by modified silica microspheres, which consists of the following parts: 8 the quality of water glass 10, TEOS 12 15, two 3 sodium EDTA calcium 6, triethanolamine 4 6 copies, 9 copies, 3 ammonia humic acid 5 8 a magnetic nucleating agent 3 7, organic bentonite 4 10 copies, 25 copies, 15 ethanol aminopropyltrimethoxysilane 4 7 copies, 8 copies, 3 mordenite fatty alcohol polyoxyethylene ether 4 7 copies of the invention using water glass and TEOS as silicon the source of coated magnetic silica microspheres prepared into two nuclear agents, filled with adsorbent modified, modified silica microspheres prepared by adsorption of lead up to 172.5mg/g.
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水處理
，具體涉及一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球。
技術介紹
鉛的毒性具有持久性和高度積累性。全世界有近一半的鉛用于制造蓄電池。其余的用于汽油防爆劑、建筑材料、電纜和炸藥等。但是僅有1/4的鉛被回收再利用。絕大部分鉛以廢氣、廢渣、廢水等形式排出，造成大面積鉛污染。鉛主要通過人體的呼吸系統、消化系統或者皮膚直接進入人體，并一直沉淀在體內，對人體幾乎所有組織器官都能造成一定傷害。即使脫離了污染環境或經治療使體內血鉛水平明顯下降，受損的器官和組織已不能修復，將伴隨終身，因此研發重金屬鉛吸附劑具有重要意義。
技術實現思路
針對上述存在的問題，本專利技術提出了一種以二氧化硅微球為載體填充吸附材料改性的重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球。為了實現上述的目的，本專利技術采用以下的技術方案：一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球由以下質量份數組成：水玻璃8-10份、正硅酸乙酯12-15份、乙二胺四乙酸二鈉鈣3-6份、三乙醇胺4-6份、氨水3-9份、腐殖酸5-8份、磁性成核劑3-7份、有機膨潤土4-10份、乙醇15-25份、氨基丙基三甲氧基硅烷4-7份、絲光沸石3-8份、脂肪醇聚氧乙烯醚4-7份。優選的，重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球由以下質量份數組成：水玻璃9-10份、正硅酸乙酯13-15份、乙二胺四乙酸二鈉鈣5-6份、三乙醇胺5-6份、氨水6-9份、腐殖酸6-8份、磁性成核劑4-7份、有機膨潤土8-10份、乙醇20-25份、氨基丙基三甲氧基硅烷6-7份、絲光沸石5-8份、脂肪醇聚氧乙烯醚5-7份。優選的，所述磁性成核劑主要成分為氧化鐵和氧化鈷，其中鐵、鈷的物質的量比為1-3:1。優選的，重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球的制備方法，其制備步驟如下：1)按重量份稱取原料，將有腐殖酸、有機膨潤土、絲光沸石粉碎共混，得混合物一；2)將脂肪醇聚氧乙烯醚、乙醇混合，超聲分散10-12min后加入磁性成核劑、水玻璃和正硅酸乙酯，加熱攪拌15min，冷卻至室溫，加入氨水，35-40℃恒溫震蕩36-48h，再用乙醇超聲清洗3-5次即得包覆磁性核的二氧化硅微球；3)將氨基丙基三甲氧基硅烷、步驟1)中制得的混合物一和步驟2)中制得的二氧化硅微球混合，加熱至40-45℃，保溫3-4h，然后加入乙二胺四乙酸二鈉鈣、三乙醇胺，40℃恒溫震蕩1h后，升溫至85-90℃，干燥保溫6-8h，即可。優選的，步驟1)中混合物一要求過600目篩剩余物量≤0.8％。優選的，步驟2)中加熱攪拌具體為溫度55-60℃，攪拌速度60-80r/min。由于采用上述的技術方案，本專利技術的有益效果是：脂肪醇聚氧乙烯醚為非離子型表面活性劑，具有優良的分散性和乳化性，促進了二氧化硅微球的改性，以多孔隙的二氧化硅微球為載體，填充以吸附材料進行改性交聯，乙二胺四乙酸二鈉鈣、三乙醇胺為金屬螯合劑，腐殖酸、有機膨潤土、絲光沸石與重金屬鉛離子間發生有機絡合和陽離子交換等反應，可有效減輕水體中的重金屬鉛的含量，本專利技術制得的改性二氧化硅微球對鉛離子吸附達172.5mg/g，而且本專利技術改性二氧化硅微球包覆有磁性核，沉降分離性能好，便于回收處理。具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本專利技術的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1：一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球由以下質量份數組成：水玻璃8份、正硅酸乙酯13.5份、乙二胺四乙酸二鈉鈣4份、三乙醇胺4.3份、氨水4份、腐殖酸6份、磁性成核劑4.8份、有機膨潤土6份、乙醇18份、氨基丙基三甲氧基硅烷4份、絲光沸石4份、脂肪醇聚氧乙烯醚4份。重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球的制備方法，其制備步驟如下：1)按重量份稱取原料，將有腐殖酸、機膨潤土、絲光沸石粉碎共混，得混合物一；2)將脂肪醇聚氧乙烯醚、乙醇混合，超聲分散10min后加入磁性成核劑、水玻璃和正硅酸乙酯，加熱至58℃，以65r/min的速度攪拌15min，冷卻至室溫，加入氨水，38℃恒溫震蕩38h，再用乙醇超聲清洗3次即得包覆磁性核的二氧化硅微球；3)將氨基丙基三甲氧基硅烷、步驟1)中制得的混合物一和步驟2)中制得的二氧化硅微球混合，加熱至44℃，保溫3.3h，然后加入乙二胺四乙酸二鈉鈣、三乙醇胺，40℃恒溫震蕩1h后，升溫至85℃，干燥保溫6.5h，即可。其中磁性成核劑中鐵、鈷的物質的量比為1:1。實施例2：一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球由以下質量份數組成：水玻璃9份、正硅酸乙酯14份、乙二胺四乙酸二鈉鈣3份、三乙醇胺5.8份、氨水8份、腐殖酸8份、磁性成核劑5份、有機膨潤土7份、乙醇15份、氨基丙基三甲氧基硅烷6份、絲光沸石3份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份。重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球的制備方法，其制備步驟如下：1)按重量份稱取原料，將有腐殖酸、機膨潤土、絲光沸石粉碎共混，得混合物一；2)將脂肪醇聚氧乙烯醚、乙醇混合，超聲分散11min后加入磁性成核劑、水玻璃和正硅酸乙酯，加熱至58℃，以70r/min的速度攪拌15min，冷卻至室溫，加入氨水，35℃恒溫震蕩42h，再用乙醇超聲清洗4次即得包覆磁性核的二氧化硅微球；3)將氨基丙基三甲氧基硅烷、步驟1)中制得的混合物一和步驟2)中制得的二氧化硅微球混合，加熱至43℃，保溫3.8h，然后加入乙二胺四乙酸二鈉鈣、三乙醇胺，40℃恒溫震蕩1h后，升溫至88℃，干燥保溫7.3h，即可。其中磁性成核劑中鐵、鈷的物質的量比為1.5:1。實施例3：一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球由以下質量份數組成：水玻璃8.5份、正硅酸乙酯15份、乙二胺四乙酸二鈉鈣5份、三乙醇胺5份、氨水6份、腐殖酸7份、磁性成核劑7份、有機膨潤土10份、乙醇20份、氨基丙基三甲氧基硅烷7份、絲光沸石5份、脂肪醇聚氧乙烯醚7份。重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球的制備方法，其制備步驟如下：1)按重量份稱取原料，將有腐殖酸、機膨潤土、絲光沸石粉碎共混，得混合物一；2)將脂肪醇聚氧乙烯醚、乙醇混合，超聲分散12min后加入磁性成核劑、水玻璃和正硅酸乙酯，加熱至55℃，以75r/min的速度攪拌15min，冷卻至室溫，加入氨水，36℃恒溫震蕩45h，再用乙醇超聲清洗4次即得包覆磁性核的二氧化硅微球；3)將氨基丙基三甲氧基硅烷、步驟1)中制得的混合物一和步驟2)中制得的二氧化硅微球混合，加熱至45℃，保溫3.6h，然后加入乙二胺四乙酸二鈉鈣、三乙醇胺，40℃恒溫震蕩1h后，升溫至89℃，干燥保溫7h，即可。其中磁性成核劑中鐵、鈷的物質的量比為2:1。實施例4：一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球由以下質量份數組成：水玻璃8.2份、正硅酸乙酯13份、乙二胺四乙酸二鈉鈣4份、三乙醇胺4.6份、氨水3份、腐殖酸5.5份、磁性成核劑6份、有機膨潤土8份、乙醇23份、氨基丙基三甲氧基硅烷5份、絲光沸石8份、脂肪醇聚氧乙烯醚5份。重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球的制備方法，其制備步驟如下：1)按重量份稱取原料，將有腐殖酸、機膨潤土、絲光沸石粉碎共混，得混合物一；2)將本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球，其特征在于，所述重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球由以下質量份數組成：水玻璃8?10份、正硅酸乙酯12?15份、乙二胺四乙酸二鈉鈣3?6份、三乙醇胺4?6份、氨水3?9份、腐殖酸5?8份、磁性成核劑3?7份、有機膨潤土4?10份、乙醇15?25份、氨基丙基三甲氧基硅烷4?7份、絲光沸石3?8份、脂肪醇聚氧乙烯醚4?7份。
【技術特征摘要】
1.一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球，其特征在于，所述重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球由以下質量份數組成：水玻璃8-10份、正硅酸乙酯12-15份、乙二胺四乙酸二鈉鈣3-6份、三乙醇胺4-6份、氨水3-9份、腐殖酸5-8份、磁性成核劑3-7份、有機膨潤土4-10份、乙醇15-25份、氨基丙基三甲氧基硅烷4-7份、絲光沸石3-8份、脂肪醇聚氧乙烯醚4-7份。2.一種重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球，其特征在于，所述重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球由以下質量份數組成：水玻璃9-10份、正硅酸乙酯13-15份、乙二胺四乙酸二鈉鈣5-6份、三乙醇胺5-6份、氨水6-9份、腐殖酸6-8份、磁性成核劑4-7份、有機膨潤土8-10份、乙醇20-25份、氨基丙基三甲氧基硅烷6-7份、絲光沸石5-8份、脂肪醇聚氧乙烯醚5-7份。3.根據權利要求1或2所述的重金屬鉛離子吸附用改性二氧化硅微球，其特征在于：所述磁性成核劑主要成分為氧化鐵和氧化鈷，其中鐵、鈷的物質的量比為1-3:1。4.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周春毅，
申請(專利權)人：吳中區穹窿山天仲高分子材料技術研究所，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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