本發(fā)明屬于環(huán)境功能材料技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于處理水中銻的復(fù)合吸附劑的制備方法。
背景技術(shù):
銻是一種兩性稀有金屬,中國是世界上銻儲(chǔ)量最高的國家,供應(yīng)全球約84%的需求量。環(huán)境中銻主要來源于銻礦區(qū)及特殊的含銻量偏高的地質(zhì)帶。
銻對(duì)人體和生物具有慢性毒性和致癌性,在天然水或土壤中銻多以+3價(jià)和+5價(jià)的含氧酸鹽形態(tài)存在,其中三價(jià)銻的毒性比五價(jià)銻高10倍。在銻礦區(qū)采礦產(chǎn)生的廢水、廢渣,或者對(duì)含銻燃料進(jìn)行燃燒,使用含銻的阻燃劑、催化劑及穩(wěn)定劑等都會(huì)造成銻污染。因此,有必要對(duì)廢水或天然水體中的銻污染進(jìn)行處理。
目前用于處理水體銻污染的技術(shù)包括:(1)化學(xué)沉淀法,在合適的ph下投加鐵鹽、石灰水和硫化物等,比如飲用水中銻污染應(yīng)急處理時(shí)采用鐵鹽混凝沉淀。這種方法簡單方便,但是容易產(chǎn)生大量的含銻沉泥,屬于危險(xiǎn)廢棄物,易增加處理成本,且易帶來二次污染;(2)電化學(xué)法,通過微電解使水中的銻轉(zhuǎn)化為銻單質(zhì)并被截留,如鐵碳微電解,高純度銅鋅合金介質(zhì),這種方法更適用于呈酸性的廢水,缺點(diǎn)是不具備選擇性,水中其它物質(zhì)會(huì)競爭反應(yīng),且電解材料需定期更換;(3)離子交換法,以離子交換樹脂為交換劑,缺點(diǎn)是成本較高,難以大規(guī)模推廣應(yīng)用;(4)吸附法,吸附劑主要包括針鐵礦、赤鐵礦、二氧化硅、氧化鋁、蒙脫石等無機(jī)礦物、活性炭和有機(jī)吸附劑,這種方法是通過物理吸附、化學(xué)吸附、離子交換等作用將水中的銻固定在吸附劑表面,適應(yīng)性強(qiáng)、易操作;缺點(diǎn)是大部分吸附劑因成本高、吸附容量小、吸附速率低、再生困難等原因,僅停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段,而未進(jìn)行工程推廣應(yīng)用。因此,開發(fā)大吸附容量、高吸附速率、易再生、廉價(jià)易得的吸附劑成為吸附法除銻的主要方向和難點(diǎn)問題。
水合鐵氧化物具有較高的比表面積和較大的表面羥基密度,對(duì)水中銻具有選擇性吸附性能。但是直接采用粉末態(tài)鐵氧化物吸附床時(shí)產(chǎn)生極大的水頭損失,導(dǎo)致系統(tǒng)無法穩(wěn)定運(yùn)行。將鐵氧化物負(fù)載于大顆粒載體上是解決其連續(xù)運(yùn)行的有效方式。
殼聚糖是甲殼素脫乙?;漠a(chǎn)物,是一種性能優(yōu)異的天然高分子化合物,其分子鏈中含有大量的羥基和伯胺基,能夠絡(luò)合去除水中的重金屬離子。但是,殼聚糖對(duì)重金屬的含氧酸鹽的吸附能力較差,且具有易溶于酸性溶液、穩(wěn)定性差、不易從水中分離等缺點(diǎn)。將鐵氧化物負(fù)載于殼聚糖上可以解決上述問題,專利(zl200910017171.7)公開了一種殼聚糖-氧化鐵復(fù)合吸附劑除砷的材料,解決了殼聚糖ph穩(wěn)定性差、對(duì)含氧酸鹽吸附量小、分離難的問題,但是該材料直接制得的殼聚糖水凝膠總孔體積較少,凝膠內(nèi)部的殼聚糖和鐵氧化物很難發(fā)揮作用,且通過戊二醛交聯(lián)后,殼聚糖部分官能團(tuán)失活,不利于對(duì)水中重金屬含氧酸鹽的吸附去除。專利(cn201310538561.2)公開了一種鐵/殼聚糖/聚氧化乙烯納米纖維膜,該納米生物吸附材料對(duì)砷選擇性強(qiáng)、吸附容量大且耐酸堿性強(qiáng),其采用高壓靜電紡絲技術(shù)將含有聚氧化乙烯和鐵離子的殼聚糖溶液制備成具有高比表面積的納米纖維膜,使殼聚糖表面官能團(tuán)得到充分暴露,其中聚氧化乙烯主要用來改善殼聚糖的可電紡性能,但是這種制備方法能耗大,納米纖維膜尺寸小,限制了其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種用于吸附除銻的吸附劑的制備方法,該吸附劑由殼聚糖、醋酸纖維素及鐵氧化物復(fù)合而成,其通過制備具有多孔結(jié)構(gòu)的醋酸纖維素骨架,以殼聚糖豐富的官能團(tuán)為功能基團(tuán),以鐵氧化物作為吸附劑的活性組分,從而解決了鐵氧化物直接吸附時(shí)水頭損失大、難分離、低濃度銻傳質(zhì)速率差以及殼聚糖穩(wěn)定性差、比表面積小等問題。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于通過加入添加劑以提高制得的復(fù)合吸附劑的除銻吸附率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本發(fā)明提供了一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將殼聚糖及醋酸纖維素溶于甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,所述殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~10%,所述醋酸纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~15%;
步驟二,將三價(jià)鐵鹽溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆颍鋈齼r(jià)鐵鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%~8%,靜置脫泡;
步驟三,配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~25%的氫氧化鈉溶液,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑。
上述操作中,所述殼聚糖、醋酸纖維素及鐵離子的含量必須在所限定范圍內(nèi),方可得到本案所需的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑,當(dāng)超出此范圍時(shí),所制得的復(fù)合吸附劑無法達(dá)到本案所述吸附除銻的目的。
優(yōu)選的是,所述的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其中,步驟二中,所述三價(jià)鐵鹽為氯化鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、高氯酸鐵、檸檬酸鐵或焦磷酸鐵中的一種或幾種。
優(yōu)選的是,所述的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其中,步驟二中,所述三價(jià)鐵鹽為六水合三氯化鐵。
優(yōu)選的是,所述的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其中,步驟四中,所述注射器的注射速度為1~60粒/min。
優(yōu)選的是,所述的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖及12g醋酸纖維素溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,所述殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,所述醋酸纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.7%;
步驟二,將0.5g六水合三氯化鐵溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,所述六水合三氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%,靜置脫泡;
步驟三,配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氫氧化鈉溶液,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到直徑為1~5mm的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑。
優(yōu)選的是,所述的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其中,其包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖及12g醋酸纖維素溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,醋酸纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.7%;
步驟二,將1g三價(jià)鐵鹽溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,所述三價(jià)鐵鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%,靜置脫泡;
步驟三,配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%的氫氧化鈉溶液,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑。
優(yōu)選的是,所述的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其中,包括以下步驟:
步驟一,將殼聚糖、醋酸纖維素及添加劑溶于甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,所述殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~10%,所述醋酸纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~15%,所述添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%~5%;
步驟二,將三價(jià)鐵鹽溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,所述三價(jià)鐵鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%~8%,靜置脫泡;
步驟三,配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~25%的氫氧化鈉溶液,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑;
其中,所述添加劑為氧化劑或多胺基化合物。
加入添加劑主要增加吸附劑中的表面胺基數(shù)量,調(diào)控吸附劑的表面電性。
優(yōu)選的是,所述的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其中,所述添加劑為氧化劑;所述添加劑為高錳酸鉀、高鐵酸鉀或芬頓試劑中的一種。
優(yōu)選的是,所述的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其中,所述添加劑為多胺基化合物;所述添加劑為乙二胺四乙酸或有機(jī)季銨鹽中的一種。
優(yōu)選的是,所述的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其中,包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖、12g醋酸纖維素及一定量的芬頓試劑溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,醋酸纖維素的含量為8.7%,芬頓試劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%;
步驟二,將0.5g六水合三氯化鐵溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,六水合三氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑,其直徑約為2mm。
如上所述,本發(fā)明公開的用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法具有以下有益效果:
(1)與現(xiàn)有材料相比,本案的復(fù)合吸附劑以醋酸纖維素為骨架,極大的提高了材料的比表面積,使殼聚糖的官能團(tuán)能夠充分發(fā)揮作用;
(2)復(fù)合吸附劑中殼聚糖可濃縮水中的銻,從而進(jìn)一步促進(jìn)鐵氧化物吸附除銻,使吸附劑的整體吸附活性更強(qiáng);通過將醋酸纖維素、殼聚糖及鐵以一定比例復(fù)合,使制得的復(fù)合吸附劑不僅可以用于除銻,且吸附率大大增強(qiáng);
(3)與現(xiàn)有材料相比,本案的復(fù)合吸附劑強(qiáng)度和穩(wěn)定性大幅提高,并可再生及反復(fù)利用,原材料成本低,材料制備工藝簡單,材料呈顆粒狀,便于工程應(yīng)用;
(4)本發(fā)明所公開的復(fù)合吸附劑吸附量大、選擇性高,解決了鐵氧化物直接吸附時(shí)水頭損失大、難分離、殼聚糖穩(wěn)定性差、比表面積小等缺點(diǎn);
(5)添加劑的加入,一方面可濃縮水中的銻,促進(jìn)鐵氧化物吸附除銻;一方面通過自身吸附性可提高復(fù)合吸附劑的吸附能力,使其吸附除銻率遠(yuǎn)高于現(xiàn)有材料。
附圖說明
圖1a為本發(fā)明未載鐵的殼聚糖/醋酸纖維素的表面掃描電鏡圖;
圖1b為本發(fā)明載鐵后的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的表面掃描電鏡圖(圖上標(biāo)尺是10μm);
圖2為殼聚糖、殼聚糖/醋酸纖維素、殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑對(duì)水中微量sb(v)的吸附去除效果;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1所述的復(fù)合吸附劑在不同ph條件下對(duì)水中銻的去除率;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例1所述的1.2g復(fù)合吸附劑在ph=4的條件下對(duì)水中銻的吸附去除速率。
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
本發(fā)明提供了一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將殼聚糖及醋酸纖維素溶于甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,所述殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~10%,所述醋酸纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~15%;
步驟二,將三價(jià)鐵鹽溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,所述三價(jià)鐵鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%~8%,靜置脫泡;
步驟三,配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~25%的氫氧化鈉溶液,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑。(圖1a、圖1b)
比較殼聚糖、殼聚糖/醋酸纖維素、殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑對(duì)水中微量銻的吸附去除效果,通過圖2可知,殼聚糖/醋酸纖維素載體本身對(duì)銻有一定的去除能力,載鐵后的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵吸附劑對(duì)銻的吸附去除能力得到進(jìn)一步提升。
通過以下實(shí)施例做進(jìn)一步解釋:
實(shí)施例1
一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖及12g醋酸纖維素溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,醋酸纖維素的含量8.7%;
步驟二,將0.5g六水合三氯化鐵溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,六水合三氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑,其直徑約為2mm。
從圖3可以看出:銻(sb(v))的去除率隨著ph增大,去除率下降,當(dāng)復(fù)合吸附劑投量為1.2g/l時(shí)(具體地,將0.12g吸附劑投加至100ml的銻濃度為200μg/l的水中),對(duì)ph=4的水中銻的吸附去除高達(dá)98%;
在ph=6.5的條件下,將0.12g吸附劑投加至100ml含有銅濃度為50mg/l的水中,吸附8h后,將吸附劑撈出,投入到200μg/l的sb(v)溶液中,吸附劑對(duì)銻的去除速率得到了增加,反應(yīng)2h,去除率從51%增加至63%。
進(jìn)一步地,如圖4所示,將制得的復(fù)合吸附劑加入至ph為4.0的含銻水中(濃度為1mg/l),吸附5min,吸附除銻率可達(dá)到76%,吸附1h去除率達(dá)到87%,吸附平衡后,吸附去除率高達(dá)95%。
實(shí)施例2
一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖及12g醋酸纖維素溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,醋酸纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.7%;
步驟二,將1g三價(jià)鐵鹽溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素的甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑。
取0.12g所述殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑加入5mg/l含銻水中(ph為4.0),銻吸附去除率為92%。
實(shí)施例3
一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將殼聚糖及醋酸纖維素溶于甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%,醋酸纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%;
步驟二,將三價(jià)鐵鹽溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑。
實(shí)施例4
一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將殼聚糖及醋酸纖維素溶于甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%,醋酸纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%;
步驟二,將三價(jià)鐵鹽溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆颍F的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑。
實(shí)施例5
一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖、12g醋酸纖維素及一定量的高鐵酸鉀溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,醋酸纖維素的含量為8.7%,高鐵酸鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%;
步驟二,將0.5g六水合三氯化鐵溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,六水合三氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑,其直徑約為2mm。
實(shí)施例6
一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖、12g醋酸纖維素及一定量的芬頓試劑溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,醋酸纖維素的含量為8.7%,芬頓試劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%;
步驟二,將0.5g六水合三氯化鐵溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,六水合三氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑,其直徑約為2mm。
實(shí)施例7
一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖、12g醋酸纖維素及一定量的有機(jī)季銨鹽溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,醋酸纖維素的含量為8.7%,有機(jī)季銨鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%;
步驟二,將0.5g六水合三氯化鐵溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆颍先然F的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑,其直徑約為2mm。
實(shí)施例8
一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖、12g醋酸纖維素及一定量的乙二胺四乙酸溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,醋酸纖維素的含量為8.7%,乙二胺四乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%;
步驟二,將0.5g六水合三氯化鐵溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆颍先然F的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑,其直徑約為2mm。
實(shí)施例9
一種用于除銻的殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑的制備方法,其包括以下步驟:
步驟一,將3g殼聚糖、12g醋酸纖維素及一定量的高錳酸鉀溶于100ml甲酸溶液中,充分溶解得到殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液,殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,醋酸纖維素的含量為8.7%,高錳酸鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%;
步驟二,將0.5g六水合三氯化鐵溶于步驟一制得的殼聚糖/醋酸纖維素甲酸溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆?,六水合三氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.36%,靜置脫泡;
步驟三,配制氫氧化鈉溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%,并保持持續(xù)緩慢攪拌狀態(tài);
步驟四,將步驟二制得的溶液用注射器逐滴滴至步驟三所述的氫氧化鈉溶液中,所有溶液滴完后繼續(xù)攪拌24h,在堿液中固化形成顆粒,將所述顆粒用去離子水反復(fù)洗滌至洗滌液呈中性為止,將所述顆粒撈出,在60~70℃真空干燥箱中烘干,得到殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑,其直徑約為2mm。
分別取0.12g實(shí)施例1、2及實(shí)施例5至9所制得的所述殼聚糖/醋酸纖維素/鐵復(fù)合吸附劑,加入到5mg/l含銻水中(ph=4),銻吸附去除率排序依次為:實(shí)施例1<實(shí)施例2<實(shí)施例8<實(shí)施例7<實(shí)施例5<實(shí)施例9<實(shí)施例6,其中,實(shí)施例6的銻吸附去除率可達(dá)97%。通過添加添加劑,復(fù)合吸附劑吸附除銻能力進(jìn)一步提高。
上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。