CN104689783B

CN104689783B - 铁氧化物磁性复合材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN104689783B
Application number: CN201510081838.2A
Authority: CN
Inventors: 张长; 于志刚; 王凤华; 曾光明; 胡亮; 刘俊锋
Original assignee: Hunan University
Current assignee: Hunan University
Priority date: 2015-02-15
Filing date: 2015-02-15
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2035-02-15
Also published as: CN104689783A

Abstract

本发明公开了一种铁氧化物磁性复合材料及其制备方法和应用，该铁氧化物磁性复合材料是由四水合氯化亚铁和十二烷基硫酸钠在过氧化氢的作用下经焙烧制备得到。其制备方法是先将四水合氯化亚铁和十二烷基硫酸钠混合溶解，在加入过氧化氢，混合摇匀，得到混合物；然后将上述混合物进行恒温焙烧，得到铁氧化物磁性复合材料。本发明的铁氧化物磁性复合材料具有对重金属的吸附能力强、制备成本低、环保且可再生回收利用等优点，其制备方法具有工艺简单、周期短、原料廉价等特点，制备的磁性材料可作为吸附剂用于去除受污染水体中的重金属(如铅)，对铅的吸附能力强、吸附效果明显，易于分离、可回收再生利用且重复利用性较好。

Description

铁氧化物磁性复合材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及磁性材料的制备和应用领域，具体涉及一种铁氧化物磁性复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业化的迅猛发展，进入环境中的重金属含量逐渐增加。由于重金属的生态毒性、不可降解性等特点，使得环境中重金属的处理比较困难。另外，重金属在环境介质，如水体，土壤，能进行蓄积，超过环境容量会带来一些不良的环境影响。更为严重的是，重金属能通过生态食物链最终进入人体，会导致生理上的疾病，危害人类健康。

因此，重金属废水处理的关键在于将重金属从水溶液中分离出来，即把重金属先固定下来，然后将固定的部分分离出水相，最终达到去除重金属的目的。传统的处理方法，如絮凝、沉淀，在一定程度上能将重金属固定下来。但是随着外界环境条件，如pH，离子强度等的变化，被固定下来的重金属含量会发生变化，而且被固定下来的重金属也会重新进入环境，降低处理效率。随着一些新型吸附剂的合成，重金属的处理成为热点，吸附已成为去除污染物的重要手段。具有高吸附容量的活性炭、沸石、羟基磷灰石等吸附剂已被广泛地研究并应用于环境污染物的处理；但吸附处理后，这些吸附剂难于分离回收，或者回收繁琐。如今，纳米材料也因其粒径太小而难于回收，难以推广于实地修复处理。

磁性材料由于其自身优越的特点而被广泛用于处理环境污染物的研究。铁氧化物在环境中存在较丰富，如在沉积物中能结合重金属而降低其生物可利用性。基于其本身具有的磁性特点，所以铁氧化物作为吸附剂处理重金属以及再回收是比较有前景的。近来许多研究者致力于铁氧化物的合成和应用，特别是铁氧化物表面结构的变化，而且铁氧化物的应用范围较广。例如，用硫醇基改性的超顺磁Fe₃O₄用于吸附汞、银、铅和镉；表面像花瓣状的α-Fe₂O₃吸附砷(五价)和铬(六价)；具微孔的α-Fe₂O₃用于检测甲醛；单分散的Fe₃O₄和γ-Fe₂O₃用于锂离子电池的阳极材料，均取得了较好的效果。但这些合成的铁氧化物的零点电位一般在7.0～8.5之间，在酸性条件下去除污染物，尤其是阳离子重金属的效果较差。

铁氧化物的合成，一般都需要加入模板。模板分为两类：一类是硬模板，如二氧化硅、高分子聚合物以及金属氧化物；另一类为软模板，如乳液滴、胶团或气泡等。通过热处理，得到铁氧化物，其表面会形成多孔而具有较大比表面积的结构，从而吸附容量得到提高。但其合成过程太过繁琐，且耗时较长；此外，Fe₃O₄的合成过程还要通入氮气防止过度氧化。如何简化合成方法而又不降低铁氧化物的吸附性能是目前所研究的重点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的不足，提供一种重金属吸附能力强、制备成本低、且环保可再生回收利用的铁氧化物磁性复合材料。另外，还提供一种工艺简单、周期短、原料廉价的铁氧化物磁性复合材料的制备方法以及该铁氧化物磁性复合材料在重金属废水处理中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种铁氧化物磁性复合材料，包括α-Fe₂O₃、γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄；所述铁氧化物磁性复合材料是由四水合氯化亚铁和十二烷基硫酸钠(SDS)在过氧化氢的作用下经100～700℃焙烧制备得到。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种铁氧化物磁性复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：先将四水合氯化亚铁和十二烷基硫酸钠(SDS)混合溶解，在加入过氧化氢，混合摇匀，得到混合物；

S2：将上述步骤S1制备得到的混合物进行恒温焙烧，得到铁氧化物磁性复合材料。

进一步的，所述步骤S1中，所述四水合氯化亚铁、十二烷基硫酸钠和过氧化氢的摩尔比为5～12∶1∶2～3.2。

进一步的，所述步骤S2中，所述恒温焙烧的温度为100～700℃。更优选的，所述恒温焙烧的温度为200～500℃。

进一步的，所述步骤S2中，所述恒温焙烧的时间为2～6h。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了上述铁氧化物磁性复合材料或上述制备方法制得的铁氧化物磁性复合材料在重金属废水处理中的应用，包括以下步骤：将所述铁氧化物磁性复合材料添加到重金属废水中进行振荡吸附反应，完成对重金属废水的处理。

进一步的，所述铁氧化物磁性复合材料的添加量为0.05～2.00g/L。

进一步的，所述重金属废水中铅的浓度为0.5～60.0mg/L。

进一步的，所述振荡吸附反应的条件是：温度为30～60℃，优选为30℃；转速为155～180rpm，优选为175rpm；时间为10～14h，优选为12h。

进一步的，所述振荡吸附反应过程中废水的pH值控制在2.0～7.0。更优选的，所述振荡吸附反应过程中废水的pH值控制在5.0±0.2。

本发明的创新点在于：

本发明以四水合氯化亚铁、十二烷基硫酸钠和过氧化氢为原料制备磁性氧化铁，其化学反应方程式为：

2Fe²⁺+H₂O₂+4H₂O＝2Fe(OH)₃+4H⁺；

在反应过程中，SDS作为一种模板，在制备磁性材料的初始阶段，即氯化亚铁和过氧化氢反应阶段添加，使两者的反应在SDS中进行。SDS作为一种阴离子表面活性剂，能很好地结合氢离子，而且会提高生成物的表面张力，生成的沉淀也不易酸化溶解，也不易聚集。另外，SDS包围在亚铁离子周围，使得由过氧化氢分解产生的羟基自由基不会迅速氧化亚铁离子，这也是200℃下焙烧产物中存在Fe₃O₄的重要原因。

然后，将制备得到的氢氧化铁沉淀在通过高温焙烧得到氧化铁；而焙烧过程会去除掉大部分SDS。相比于现有技术中的制备方法，本发明的得到的氧化铁能在较酸性(如pH＝2.0)下保持稳定。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的铁氧化物磁性复合材料对铅的吸附能力强、吸附效果明显，制备成本低，易于分离、环保、可回收再生利用，是一种较为理想的重金属(Pb)废水吸附剂。

(2)本发明的铁氧化物磁性复合材料中磁性材料主要是Fe₂O₃，铁是+3价的；相比于现有技术中的Fe₃O₄磁性材料更稳定。因为Fe₃O₄磁性材料，铁有+2和+3两个价态，而+2价态的铁很容易被氧化成+3价而表现出不稳定，所以需要严格干燥密封保存。而本发明的铁氧化物磁性复合材料保存条件简单，只需干燥，无需密封。

(3)本发明提供了一种铁氧化物磁性复合材料的制备方法，针对现有磁性材料的合成方法太过繁琐，且耗时较长的不足，本发明以四水合氯化亚铁、SDS和过氧化氢为原料，其中SDS为模板，通过采用溶胶-凝胶合成方法制备得到氢氧化铁，氢氧化铁通过焙烧得到铁氧化物磁性复合材料。整个制备过程中，焙烧温度相对较低，焙烧时间及周期较短；具有工艺简单、周期短、原料廉价等优点。

(4)相比于现有技术中，Fe₃O₄磁性材料的制备需要在有机介质，如乙二醇，并在反应釜中加热加压下进行，在焙烧过程中还需要通入惰性气体如氮气。本申请的制备方法中，铁氧化物磁性复合材料常温条件下便可发生反应，同时焙烧过程可在空气中进行，简化了操作步骤、降低了生产成本。

(5)本发明的铁氧化物磁性复合材料可用于处理重金属(如铅)废水，对重金属(如铅)的吸附能力强、吸附效果明显，且在运用过程中易于实现固液分离。本发明的铁氧化物磁性复合材料重复利用性较好，经过5次吸附-解析循环过程，其对铅的吸附效果仍有88.62％。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1是本发明实施例1的铁氧化物磁性复合材料的制备流程图。

图2为本发明实施例1的铁氧化物磁性复合材料的扫面电镜(SEM)图。

图3为本发明实施例1的铁氧化物磁性复合材料的能谱(EDAX)图。

图4为本发明实施例2的铁氧化物磁性复合材料的扫面电镜(SEM)图。

图5为本发明实施例2的铁氧化物磁性复合材料的能谱(EDAX)图。

图6为本发明实施例3的铁氧化物磁性复合材料的扫面电镜(SEM)图。

图7为本发明实施例3的铁氧化物磁性复合材料的能谱(EDAX)图。

图8为本发明实施例1至3的铁氧化物磁性复合材料的X射线衍射(XRD)图；其中(a)为实施例1的材料；(b)为实施例2的材料；(3)为实施例3的材料。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。

实施例1：

一种本发明的铁氧化物磁性复合材料，包括α-Fe₂O₃、γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄；该铁氧化物磁性复合材料是先将四水合氯化亚铁和十二烷基硫酸钠在过氧化氢的作用下经200℃焙烧制备得到。

一种上述的本实施例的铁氧化物磁性复合材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1：先将四水合氯化亚铁和十二烷基硫酸钠(SDS)混合溶解得到混合溶液，然后在混合溶液中加入过氧化氢，摇床上以150rpm速率摇匀1h(1～2h，均可实施)，之后过滤，得到黑褐色的氢氧化铁；四水合氯化亚铁、十二烷基硫酸钠和过氧化氢的摩尔比为10∶1∶2.6。

S2：将上述黑褐色材料放置于马弗炉内进行恒温焙烧，焙烧温度为200℃(焙烧温度为100～700℃均可实施)，焙烧时间控制在2h(2～6h均可实施)，自然冷却后得到铁氧化物磁性复合材料。随后用去离子水润洗，使得到的铁氧化物磁性复合材料悬浮液呈中性，然后烘干备用。

本实施例制得的铁氧化物磁性复合材料的外形如图2的SEM图所示，能谱分析结果如图3中的EDAX图所示。

实施例2：

一种本发明的铁氧化物磁性复合材料，按照实施例1的方法制备铁氧化物磁性材料，与实施例1不同的是：焙烧温度为350℃。

本实施例制得的铁氧化物磁性复合材料的外形如图4的SEM图所示，能谱分析结果如图5中的EDAX图所示。

实施例3：

一种本发明的铁氧化物磁性复合材料，按照实施例1的方法制备铁氧化物磁性材料，与实施例1不同的是：焙烧温度为500℃。

本实施例制得的铁氧化物磁性复合材料的外形如图6的SEM图所示，能谱分析结果如图7中的EDAX图所示。

分别将实施例1至3的铁氧化物磁性复合材料进行X射线衍射分析，参见图8的XRD图谱，从图8中可知：200℃下焙烧的产物主要是Fe₃O₄和γ-Fe₂O₃；350℃下焙烧的主要产物是α-Fe₂O₃和γ-Fe₂O₃；500℃下焙烧的产物则是α-Fe₂O₃。

实施例4

一种本发明的铁氧化物磁性复合材料在处理重金属废水中的应用，该铁氧化物磁性复合材料分别来源于实施例1、2、3，重金属废水为含铅废水，包括以下步骤：

准备27个锥形瓶，分别按添加量为0.10g/L称取9份实施例1中的铁氧化物磁性复合材料、9份实施例2中的铁氧化物磁性复合材料、9份实施例3中的铁氧化物磁性复合材料于锥形瓶中，加适量的超纯水超声30min。然后向其中各加入0.1mol/L的硝酸钠，使溶液离子强度0.01mol/L；之后加入含铅溶液，使铅的初始浓度分别为0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0和60.0mg/L。接着将溶液pH调为5.0±0.2，然后在转速为175rpm、温度为50±2℃的条件下振荡吸附反应12h，完成对重金属废水的处理。

利用外加磁场将铁氧化物磁性复合材料分离，取上清液，然后用稀硝酸定容，利用火焰原子分光光度仪测定吸附平衡后的上清液中的铅浓度，采用下列公式(1)计算Fe₂O₃的吸附量(即单位质量Fe₂O₃对铅的吸附容量，单位：mg/g)，以判断本发明所合成的吸附剂的处理效果。

式(1)中：α为吸附效率(％)；

C₀为吸附前溶液中铅的初始浓度(单位：mg/L)；

C为吸附达平衡后上清液中铅的浓度(单位：mg/L)；

实施例1、2、3的铁氧化物磁性复合材料对不同铅浓度重金属废水的去除结果对比结果列于表1中。

表1：实施例1、2、3中铁氧化物磁性复合材料对不同铅浓度重金属废水的去除结果对比表

由表1可以看出，在相同铅浓度下，铁氧化物磁性复合材料的吸附效率顺序为实施例1>实施例2>实施例3。

由于吸附材料的总吸附量与材料的添加量成正相关，且材料在水溶液中不会因添加量的增加而发生聚集，所以本实施例仅提供了添加量为0.10g/L，但实际上添加量为0.05～2.00g/L的铁氧化物磁性复合材料均能产生相同或相似的技术效果。

实施例5

一种本发明的铁氧化物磁性复合材料在处理重金属废水中的应用，该铁氧化物磁性复合材料来源于实施例1，重金属废水为含铅废水，包括以下步骤：

分别按添加量为2.00g/L称取实施例1中的铁氧化物磁性复合材料，盛于250mL锥形瓶中，加入适量的超纯水进行超声30min；加入标准Pb溶液和0.1mol/L硝酸钠得到混合溶液，使铅的初始浓度分别为0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0和60.0mg/L，混合溶液的离子强度为0.01mol/L。然后分别置于30℃、40℃、50℃，pH＝5.0±0.2条件下，在恒温摇床上175rpm振荡吸附反应12h，完成对重金属废水的处理。

利用外加磁场分离方法，吸取上清液，用5％硝酸稀释一定倍数后定容，然后进行测定，得到上清液中剩余铅含量。采用下列公式(2)，计算出本发明的铁氧化物磁性复合材料在不同温度下吸附容量的变化及其吸附效果。

式(2)中：Q为吸附容量(单位：mg/g)；

C₀为吸附前溶液中铅的初始浓度(单位：mg/L)；

C为吸附达平衡后上清液中铅的浓度(单位：mg/L)；

m为吸附剂用量(单位：mg)；

V为水溶液体积(单位：mL)。

本实施例中铁氧化物磁性复合材料在不同温度下的吸附量(mg/g)结果，见表2

表2：铁氧化物磁性复合材料在不同温度下对铅的吸附量

由表2得出，在相同铅初始浓度下，本发明的铁氧化物磁性复合材料的吸附量随温度的升高而增加，在50℃、铅初始浓度为60.0mg/L的条件下吸附量最高，可达到27.96mg/g。

实施例6

一种本发明铁氧化物磁性复合材料在处理重金属废水中的应用，该铁氧化物磁性复合材料来源于实施例1，重金属废水为含铅废水，包括以下步骤：

分别按添加量为2.00g/L称取实施例1中的铁氧化物磁性复合材料，盛于锥形瓶中，加入适量的超纯水进行超声30min，使材料分散均匀；然后加入0.1mol/L硝酸钠和铅金属标液得到混合溶液，混合溶液中离子强度为0.01mol/L，铅的初始浓度为10mg/L。用浓硝酸和浓盐酸将混合溶液的pH调为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0(偏差均不超过0.2)；然后用薄膜封口在恒温振荡箱中，在温度为30℃、转速为175rpm条件下振荡吸附反应12h，完成对重金属废水的处理。

用磁力分离方法取上清液，用5％硝酸稀释定容，保存待测上清液铅浓度。本实施例中铁氧化物磁性复合材料在不同pH条件下对铅的吸附效果(用吸附率表示)，见表3。

表3：铁氧化物磁性复合材料在不同pH下对铅的吸附效果

pH	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
							吸附效率(％)	60.32	74.80	97.89	99.08	99.73	99.87

由表3得到，本发明的铁氧化物磁性复合材料对铅的吸附率随溶液pH的增加而增加；在pH＝4.0实验条件下吸附效率上升明显，达到97.89％，去除效果较好；另外在pH＝2.0条件下吸附效率仍有60.32％，说明本发明的铁氧化物磁性复合材料在较酸性环境下对铅仍有明显的吸附效果。

另设一组空白，用等量的超纯水代替铅金属标液，其余操作相同。用Malvernzetasizer粒径分析仪测量吸附后溶液中铁氧化物磁性复合材料的zeta电位，结果见表4。

表4：铁氧化物磁性复合材料在不同pH条件下的zeta电位(单位：mV)

pH

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

空白组

11.20±0.62

7.30±0.69

-7.76±0.53

-22.47±1.65

-32.57±2.59

-38.37±1.19

实验组

16.63±0.57

12.97±1.07

-1.72±0.29

-18.87±1.05

-27.87±0.68

-34.17±1.10

由表4可以得出，本发明的铁氧化物磁性复合材料的零点电位在pH为3.0～4.0之间；在相同pH条件下，实验组的zeta电位比空白组的高，说明本发明的铁氧化物磁性复合材料对铅确实有吸附行为，而且Pb是以阳离子的形式被Fe₂O₃吸附的。

结合表3、表4，当溶液pH>4.0时，高于本发明的铁氧化物磁性复合材料的零点电位，从而使材料表面带负电，对阳离子金属离子Pb的吸附效果较好。

实施例7

对本发明的铁氧化物磁性复合材料进行吸附-解析-再吸附实验，该铁氧化物磁性复合材料来源于实施例1，重金属废水为含铅废水，包括以下步骤：

(1)吸附：分别按添加量为2.00g/L称取实施例1中的铁氧化物磁性复合材料，盛于锥形瓶中，加入适量的超纯水进行超声30min，使材料分散均匀；然后加入0.1mol/L硝酸钠和铅金属标液得到混合溶液，混合溶液中离子强度为0.01mol/L，铅的初始浓度为10mg/L。将混合溶液的pH调为5.0±0.2；然后用薄膜封口在恒温振荡箱中，在温度为30℃、转速为175rpm条件下振荡吸附反应12h，完成对重金属废水的处理。

(2)解析：取步骤(1)中振荡吸附反应后的溶液，用磁力分离方法，去除上清液，将分离得到的铁氧化物磁性复合材料用去离子水润洗三次，然后用0.5mol/L的NaOH进行超声30min，然后将pH调至13.0，在恒温摇床上，在温度为30℃、转速为175rpm条件下解析2h。解析完成后用磁力分离方法将上清液与吸附材料分离开，用去离子水润洗吸附材料三次。

(3)再吸附：取步骤(2)中解析后得到的吸附材料，盛于锥形瓶中，然后，超声30min；加入0.1mol/L硝酸钠和铅标准液，使溶液中离子强度为0.01mol/L，铅浓度为10mg/L，将pH调至5.0±0.2；之后置于恒温振荡箱中30℃下175rpm吸附12h。吸附完成后取出，磁力分离，取上清液进行测定。

(4)重复上述操作，吸附-解析-再吸附循环5次，按照公式(1)计算吸附效率，计算结果如表5。

表5：铁氧化物磁性复合材料在吸附-解析-再吸附循环实验中的吸附效率变化

循环次数	1	2	3	4	5
						吸附效率(％)	100	95.95	90.15	89.57	88.62

由表5可知，经过5次循环吸附解析实验，本发明的铁氧化物磁性复合材料对铅的吸附效率有所下降，但仍可达到88.62％，说明本发明合成的铁氧化物磁性复合材料重复利用性较好。

综上所述，本发明的铁氧化物磁性复合材料合成方法简单、合成周期短、原料廉价，且在运用过程中易于实现固液分离，对Pb吸附效果显著，是一种较好的吸附剂；煅烧温度对铁氧化物的吸附能力影响程度为：200℃>350℃>500℃。其中，在低浓度铅离子溶液中(5mg/L以下，见表1)，本发明的铁氧化物磁性复合材料吸附效率可达100％，在高浓度60mg/L下吸附效率仍有93.21％。此外，在50℃条件下吸附容量可达到27.96mg/g，吸附容量较高。本发明的铁氧化物磁性复合材料的零点电位较低，在pH为3.0～4.0之间，低于3.0时材料带负电，金属阳离子之间形成静电斥力，但是在酸性条件下(如pH＝2.0)对Pb的吸附效果也较好，说明吸附过程不只有静电作用的存在；高于4.0时，材料表面带正电荷，吸附效果显著上升。最后，本发明的铁氧化物磁性复合材料重复利用性较好，经过5次吸附-解析循环过程，其对铅的吸附效果仍有88.62％。因此，本发明的铁氧化物磁性复合材料能作为较理想的吸附剂来处理含Pb废水。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种铁氧化物磁性复合材料，其特征在于，包括α-Fe₂O₃、γ-Fe₂O₃和Fe₃O₄；所述铁氧化物磁性复合材料由四水合氯化亚铁和十二烷基硫酸钠在过氧化氢的作用下经100～700℃焙烧制备得到；所述四水合氯化亚铁、十二烷基硫酸钠和过氧化氢的摩尔比为5～12∶1∶2～3.2。

2.一种铁氧化物磁性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：先将四水合氯化亚铁和十二烷基硫酸钠混合溶解，在加入过氧化氢，混合摇匀，得到混合物；所述四水合氯化亚铁、十二烷基硫酸钠和过氧化氢的摩尔比为5～12∶1∶2～3.2；

S2：将所述步骤S1制备得到的混合物进行恒温焙烧，得到铁氧化物磁性复合材料；所述恒温焙烧的温度为100～700℃。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，恒温焙烧的时间为2～6 h。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述恒温焙烧的温度为200～500℃。

5.一种如权利要求1所述的铁氧化物磁性复合材料或权利要求2～4中任一项所述的制备方法制得铁氧化物磁性复合材料在重金属废水处理中的应用，其特征在于，包括以下步骤：将所述铁氧化物磁性复合材料按添加量为0.05～2.00 g/L添加到重金属废水中进行振荡吸附反应，完成对重金属废水的处理。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述重金属废水中铅的浓度为0.5～60.0mg/L。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述振荡吸附反应的温度为30～60℃，所述振荡吸附反应过程中废水的pH值为2.0～7.0。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述振荡吸附反应的温度为30℃；所述振荡吸附反应过程中废水的pH值为5.0±0.2。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的应用，其特征在于，所述振荡吸附反应转速为155～180 rpm，时间为10～14 h。