CN113244888B - 一种改性褐煤基吸附材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复合材料技术领域，提供了一种改性褐煤基吸附材料及其制备方法和应用，包括脱矿煤样和负载在脱矿煤样上的镁离子，所述镁离子的质量占脱矿煤样质量的2～6wt％。本发明提供的改性褐煤基吸附材料是利用镁离子对脱矿煤样进行改性，能够使改性褐煤基吸附材料形成更多的吸附有机染料的活性位点，进而提高了褐煤基吸附材料对有机染料的吸附性能；通过限定镁离子的质量占脱矿煤样的质量，能够保证改性褐煤基吸附材料具有充分的吸附位点，并能够防止过量镁在脱矿煤样表面堆积导致改性褐煤基吸附材料吸附性能下降。实施例的结果显示，本发明提供的改性褐煤基吸附材料的吸附量可以达到95.56mg/g。

Description

一种改性褐煤基吸附材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种改性褐煤基吸附材料及其制备方法和应用。
背景技术
有机染料在印染行业中应用时会产生包括含亚甲基蓝、甲基绿、孔雀石绿和碱性品红等废水(水量大、色度高、浓度高)，对水体造成严重污染。目前，常采用物理、化学、生物方法对废水进行处理，使废水达到保护水体水质和生态环境的要求。其中，吸附法具有操作简单、处理效果较好、不引入其他污染源等特点，成为了最广泛的处理方法。
煤炭是制备吸附材料的主要原材料之一，受煤炭资源开采利用的影响，高阶煤一直是制备煤基吸附材料的主要原料，但是高阶煤的开采强度和利用需求越来越大，价格越来越高。而褐煤具有价格低廉、孔隙结构发达、含氧官能团丰富、无序化碳结构较多、反应活性好等特点。褐煤的这些结构特点降低了褐煤基吸附材料制备的工艺要求，有利于褐煤基吸附材料的生产，在制备处理废水的吸附材料具有更大的应用前景。
吸附材料的比表面积、孔径大小、表面化学性质决定了其对有机染料的吸附性能。常用的碳基吸附材料改性方法有酸、碱(H3PO4、HNO3、KOH、NH3·H2O)改性和负载金属改性。酸、碱改性虽然制备的吸附材料比表面积大、孔径丰富，但酸、碱易腐蚀仪器。虽然负载金属改性能够克服酸、碱易腐蚀仪器的缺陷，但是存在吸附量有限的缺陷。比如中国专利CN201910456747.0公开了一种印染废水吸附剂及其制备方法，此印染废水吸附剂需要先对煤粉进行酸改性，然后采用金属氧化铝改性，再将酸改性煤粉与金属氧化铝改性混合得到印染废水吸附剂，此方法得到的吸附剂的吸附量有限(2.5mg/g)。因此，亟需一种吸附量高的改性褐煤基吸附材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性褐煤基吸附材料及其制备方法和应用，本发明提供的改性褐煤基吸附材料具有吸附量高的优势，能够作为吸附材料应用于印染废水处理中，且处理效果好。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种改性褐煤基吸附材料，包括脱矿煤样和负载在脱矿煤样上的镁离子，所述镁离子的质量为脱矿煤样质量的2～6wt％。
本发明还提供了上述技术方案所述的改性褐煤基吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将褐煤与盐酸混合进行酸浸，得到脱矿煤样；
(2)将所述步骤(1)得到的脱矿煤样与镁盐和去离子水混合，进行浸渍，得到前躯体；
(3)将所述步骤(2)得到的前躯体进行焙烧，得到改性褐煤基吸附材料。
优选地，所述步骤(1)中的盐酸的浓度为17～19wt％。
优选地，所述步骤(1)中的盐酸的体积与褐煤的质量之比为(9～11)mL:1g。
优选地，所述步骤(1)中酸浸的温度为室温，酸浸的时间为23～25h。
优选地，所述步骤(2)中的镁盐为氯化镁或硝酸镁。
优选地，所述步骤(2)中镁盐中的镁离子的质量为脱矿煤样质量的2～6wt％。
优选地，所述步骤(2)中浸渍的温度为室温，浸渍的时间为11～13h。
优选地，所述步骤(3)中焙烧的温度为300～350℃，焙烧的时间为2～5h。
本发明还提供了上述技术方案所述的改性褐煤基吸附材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的改性褐煤基吸附材料在处理印染废水中的应用，所述印染废水中包括亚甲基蓝、甲基绿、孔雀石绿和碱性品红中的一种或多种。
本发明提供了一种改性褐煤基吸附材料，包括脱矿煤样和负载在脱矿煤样上的镁离子，所述镁离子的质量为脱矿煤样质量的2～6wt％。本发明提供的改性褐煤基吸附材料是利用镁离子对脱矿煤样进行改性，镁离子在脱矿煤样上以-COOMg的形式存在，能够使改性褐煤基吸附材料形成更多的吸附有机染料的活性位点，进而提高了褐煤基吸附材料对有机染料的吸附性能；通过限定镁离子的质量占脱矿煤样的质量，能够保证改性褐煤基吸附材料具有充分的吸附位点，并能够防止过量镁在脱矿煤样表面堆积导致改性褐煤基吸附材料吸附性能下降。实施例的结果显示，本发明提供的改性褐煤基吸附材料的吸附量可以达到95.56mg/g。
附图说明
图1为本发明实施例1和对比例1～5制备的不同金属改性褐煤基吸附材料对MB的吸附量图；
图2为本发明实施例1和对比例6～7制备的不同阴离子镁盐改性褐煤基吸附材料对MB的吸附量图；
图3为本发明实施例1～3制备的不同Mg含量改性褐煤基吸附材料对MB的吸附量图；
图4为本发明对比例1和实施例1制备的改性褐煤基吸附材料的XRD图；
图5为本发明对比例1和实施例1制备的改性褐煤基吸附材料的FTIR图；
图6为本发明实施例1制备的改性褐煤基吸附材料的XPS Mg1s谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种改性褐煤基吸附材料，包括脱矿煤样和负载在脱矿煤样上的镁离子，所述镁离子的质量为脱矿煤样质量的2～6wt％。在本发明中，所述镁离子在脱矿煤样上以-COOMg的形式存在，能够使改性褐煤基吸附材料形成吸附有机染料的活性位点。
本发明提供的改性褐煤基吸附材料包括脱矿煤样。本发明对所述脱矿煤样的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的脱矿煤样即可。在本发明中，所述脱矿煤样优选采用褐煤经盐酸酸浸得到。在本发明中，所述脱矿煤样金属杂质较少，负载镁离子后能够利用镁离子与脱矿煤样以-COOMg的形式存在，使改性褐煤基吸附材料形成吸附有机染料的活性位点。
本发明提供的改性褐煤基吸附材料包括负载在脱矿煤样上的镁离子。在本发明中，所述镁离子的质量为脱矿煤样质量的2～6wt％，优选为4～6wt％。在本发明中，所述镁离子的质量为脱矿煤样质量的值为上述范围时，能够使改性褐煤基吸附材料形成更多的吸附有机染料的活性位点。
本发明还提供了上述技术方案所述的改性褐煤基吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将褐煤与盐酸混合进行酸浸，得到脱矿煤样；
(2)将所述步骤(1)得到的脱矿煤样与镁盐和去离子水混合，进行浸渍，得到前躯体；
(3)将所述步骤(2)得到的前躯体进行焙烧，得到改性褐煤基吸附材料。
本发明将褐煤与盐酸混合进行酸浸，得到脱矿煤样。在本发明中，所述褐煤中包括固有金属元素Si、Al、Ca、Mg、Fe、K和Na中的一种或多种，所述酸浸能够去除褐煤中的杂质金属元素，使酸浸后的褐煤中只剩下Si、Al两种金属元素，排除杂质金属对改性褐煤基吸附材料的吸附量的影响。
本发明对所述褐煤的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员能够获得的褐煤即可。在本发明中，所述褐煤优选为内蒙古锡林浩特市胜利煤2号矿的胜利褐煤。
在本发明中，所述盐酸的浓度优选为17～19wt％，更优选为18～19wt％。在本发明中，所述盐酸的浓度为上述范围时，能够充分去除褐煤中的杂质金属元素。
在本发明中，当所述盐酸的浓度为17～19wt％时，所述盐酸的体积与褐煤的质量之比优选为(9～11)mL:1g，更优选为(10～11)mL:1g。在本发明中，所述盐酸的浓度为上述范围时能够防止盐酸用量过少而导致褐煤中金属元素去除不完全的问题，又能防止盐酸用量过大而导致Cl-残余的问题，进而更有利于获得杂质较少的脱矿煤样。
本发明对所述褐煤与盐酸混合的操作方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的固液混合方式，能够将上述组分混合均匀即可。
在本发明中，所述酸浸的温度优选为室温，更优选为25～30℃；所述酸浸的时间优选为23～25h，更优选为24～25h。在本发明中，所述酸浸的温度和时间为上述范围时，能够充分去除褐煤中的金属元素杂质。
在本发明中，所述酸浸优选在搅拌下进行。本发明对所述搅拌的速率没有特殊限定，能够将在酸浸时固液充分接触即可。在本发明中，所述搅拌能够促进固液混合均匀，更有利于充分去除褐煤中的杂质金属元素。
酸浸完成后，本发明优选将所述酸浸得到的产物进行依次固液分离、洗涤和干燥，得到脱矿煤样。本发明对所述固液分离的操作方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的固液分离的方法即可。在本发明中，所述固液分离优选为静置或抽滤。在本发明中，所述静置的时间优选为3～5h，更优选为4～5h。在本发明中，所述静置的时间为上述范围时，能够使固液充分分离。
本发明中，所述洗涤的试剂优选为去离子水。本发明对所述洗涤的次数没有特殊限定，能够将所述固液分离得到的固体洗涤至pH值为中性，并且将所述固体中的氯离子去除即可。在本发明中，评价所述固体中的氯离子去除的方式优选为向洗涤的试剂中滴加硝酸银，洗涤试剂不产生白色沉淀即可。
在本发明中，所述干燥的温度优选为100～110℃，更优选为105～110℃；所述干燥的时间优选为5～7h，更优选为6～7h。在本发明中，所述干燥的温度和时间为上述范围时，能够使洗涤后的固体充分干燥。
得到脱矿煤样后，本发明将所述脱矿煤样与镁盐和去离子水混合，进行浸渍，得到前躯体。
在本发明中，所述镁盐优选为氯化镁或硝酸镁，更优选为氯化镁。本发明对所述氯化镁或硝酸镁的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述镁盐为上述类型时，能够提高有机染料的吸附量。并且，当所述镁盐为氯化镁时，得到的吸附剂不仅具有较高的吸附量，还能选择性吸附印染废水中的亚甲基蓝。
在本发明中，所述镁盐中的镁离子的质量优选为脱矿煤样质量的2～6wt％，更优选为4～6wt％。在本发明中，所述镁离子在脱矿煤样上以-COOMg的形式存在，能够使改性褐煤基吸附材料形成吸附有机染料的活性位点。
在本发明中，所述脱矿煤样的质量与去离子水的体积之比优选为(4.0～6.0)g:(60～90)mL，更优选为(5.0～6.0)g:(75～90)mL。在本发明中，所述脱矿煤样的质量与去离子水的体积之比为上述范围时，能够使镁离子充分浸渍于脱矿煤样中。
本发明对所述脱矿煤样与镁盐和去离子水混合的操作方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的固液混合方式，能够将上述组分混合均匀即可。
本发明优选在所述脱矿煤样与镁盐和去离子水混合前，对脱矿煤样进行研钵研磨筛分。本发明对所述研钵研磨筛分的操作方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的研钵研磨筛分即可。在本发明中，所述研钵研磨筛分后，脱矿煤样的粒径优选为200～400目，更优选为300～400目。在本发明中，所述研钵研磨筛分能够减小脱矿煤样的粒径，更有利于提高吸附材料的吸附量。
在本发明中，所述浸渍的温度优选为室温，更优选为25～30℃；所述浸渍的时间优选为11～13h，更优选为12～13h。在本发明中，所述浸渍的温度和时间为上述范围时，能够使镁离子充分吸附于脱矿煤样表面。
在本发明中，所述浸渍优选在搅拌下进行。本发明对所述搅拌的速率没有特殊限定，能够将在浸渍时固液充分接触即可。在本发明中，所述搅拌能够促进固液混合均匀，更有利于镁离子充分吸附于脱矿煤样表面。
浸渍完成后，本发明优选将所述浸渍得到的产物进行依次固液分离和干燥，得到前躯体。本发明对所述固液分离的操作方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的固液分离的方法即可。
在本发明中，所述干燥的温度优选为100～110℃，更优选为105～110℃；所述干燥的时间优选为11～13h，更优选为12～13h。在本发明中，所述干燥的温度和时间为上述范围时，能够使固液分离后的固体充分干燥。
得到前驱体后，本发明将所述前躯体进行焙烧，得到改性褐煤基吸附材料。本发明对所述焙烧的装置没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的焙烧装置即可。在本发明中，所述焙烧的装置优选为管式炉。
在本发明中，所述焙烧的温度优选为300～350℃，更优选为320～340℃；所述焙烧的时间优选为2～5h，更优选为4h。在本发明中，所述焙烧能够使金属稳定负载在脱矿煤样上，当所述温度和时间为上述范围时能够防止温度过低或时间过短导致金属不能够稳定负载在脱矿煤样上，以至于不能形成-COOMg活性位点，使吸附材料吸附率较低，又能够防止温度过高或时间过久导致吸附材料中-COOMg中-COO-断开，使其孔结构发达，比表面积增加，进而导致吸附量增加，但这是孔起主要作用，而不是活性位点。
在本发明中，升温至焙烧温度的升温速率优选为2～10℃/min，更优选为5～10℃/min。在本发明中，所述升温速率为上述范围时能够防止升温速率过快或过慢导致金属不能够稳定负载在脱矿煤样上，进而可进一步提高吸附材料的吸附量。
焙烧完成后，本发明优选将所述焙烧得到的固体依次进行洗涤和干燥，得到改性褐煤基吸附材料。本发明对所述洗涤和干燥的操作方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的洗涤和干燥的操作方式即可。
在本发明中，所述洗涤的试剂优选为去离子水。在本发明中，所述洗涤能够去除未负载在脱矿煤样上或者过量的可溶性金属盐。本发明对所述洗涤的次数没有特殊限定，能够将所述固液分离得到的固体的pH值为中性，并去除可溶性金属盐即可。
在本发明中，所述干燥的温度优选为100～110℃，更优选为105～110℃；所述干燥的时间优选为5～7h，更优选为6～7h。在本发明中，所述干燥的温度和时间为上述范围时，能够使洗涤后的固体充分干燥。
本发明提供的制备方法先采用盐酸对褐煤进行酸浸，得到混合物，去除褐煤中的杂质金属元素，得到含杂质较少的脱矿煤样；然后将脱矿煤样浸渍于镁盐溶液中，使镁离子吸附在脱矿煤样上得到混合物，然后借助焙烧使镁离子稳定负载在脱矿煤样上，得到高吸附量的改性褐煤基吸附材料。
本发明还提供了上述技术方案所述的改性褐煤基吸附材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的改性褐煤基吸附材料在处理印染废水中的应用。本发明对所述改性褐煤基吸附材料在处理印染废水中的应用方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的改性褐煤基吸附材料在处理印染废水中的应用方法即可。
在本发明中，所述印染废水中包括亚甲基蓝、甲基绿、孔雀石绿和碱性品红中的一种或多种。在本发明中，所述镁盐为氯化镁或硝酸镁时，镁元素能够在脱矿煤样上以-COOMg的形式存在，能够使改性褐煤基吸附材料形成更多的吸附有机染料的活性位点，进而可提高褐煤基吸附材料对有机染料的吸附性能；并且，在本发明中，所述亚甲基蓝属于硬碱，金属镁属于硬酸，所述镁盐为氯化镁时能够选择性地吸附亚甲基蓝。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)将100.0g褐煤(以下简称SL)与1000mL 19wt％盐酸混合，在室温下搅拌24h，进行酸浸，静置4h，并用大量去离子水洗涤，直到滤液pH为中性且滴入AgNO3无白色沉淀生成。将滤饼在干燥箱中105℃条件下干燥6h，研钵研磨筛分200目，得到脱矿煤样(SL+)；其中，盐酸的体积与SL的质量之比为10mL:1.0g。
(2)将所述步骤(1)得到的5.0g SL+与MgCl2和75mL去离子水混合，在室温下搅拌12h进行浸渍，浸渍后固液分离，然后对得到的固体105℃条件下干燥，得到前躯体；MgCl2中Mg2+的质量是SL+质量的2wt％。
(3)将所述步骤(2)得到的前躯体置于管式炉中，以5℃/min的升温速率将样品加热到300℃，再恒温4h后结束升温；向焙烧后样品中加入去离子水洗涤，然后对混合物进行抽滤洗涤4h，直到滤液pH为中性且滴加AgNO3溶液无白色沉淀生成。将滤饼在105℃条件下烘干，得到改性褐煤基吸附材料，并将其命名为“SL+-2Mg”。
对比例1
与实施例1的不同之处在于与步骤(3)制备SL+-2Mg样品相同的升温方法制备一个未添加任何金属的样品，作为空白样品进行对比实验，其余步骤与实施例1相同，得到的吸附材料命名为SL+-300。
对比例2
与实施例1的不同之处在于将步骤(2)中的MgCl2替换为CaCl2，CaCl2中Ca2+的质量是SL+质量的2wt％，其余步骤与实施例1相同，得到的吸附材料命名为SL+-2Ca。
对比例3
与实施例1的不同之处在于将步骤(2)中的MgCl2替换为NaCl，NaCl中Na+的质量是SL+质量的2wt％，其余步骤与实施例1相同，得到的吸附材料命名为SL+-2Na。
对比例4
与实施例1的不同之处在于将步骤(2)中的MgCl2替换为FeCl3，FeCl3中Fe3+的质量是SL+质量的2wt％，其余步骤与实施例1相同，得到的吸附材料命名为SL+-2Fe。
对比例5
与实施例1的不同之处在于将步骤(2)中的MgCl2替换为KCl，KCl中K+的质量是SL+质量的2wt％，其余步骤与实施例1相同，得到的吸附材料命名为SL+-2K。
对比例6
与实施例1的不同之处在于将步骤(2)中的MgCl2替换为MgSO4，MgSO4中Mg2+的质量是SL+质量的2wt％，其余步骤与实施例1相同，得到的吸附材料命名为SL+-2MgSO4。
对比例7
与实施例1的不同之处在于将步骤(2)中的MgCl2替换为Mg(NO3)2，Mg(NO3)2中Mg2+的质量是SL+质量的2wt％，其余步骤与实施例1相同，得到的吸附材料命名为SL+-2Mg(NO3)2。
应用例1
将实施例1和对比例1～5制备的吸附材料分别对浓度为300mg/L的亚甲基蓝(MB)在25℃条件下进行吸附，吸附时间4h，得到不同金属改性褐煤基吸附材料对MB的吸附量如图1所示。
从图1中可以看出，五种添加金属组分的褐煤基吸附材料均比未添加金属组分的褐煤吸附性能好。其中金属Mg的添加对改性褐煤基吸附材料吸附性能的提升最为明显，与样品SL+-300相比，MB的吸附量从5.16mg/g提升到26.55mg/g，提升了近5.1倍。由此可知，金属对褐煤基吸附材料的改性可以有效提高其对MB吸附能力，其中MgCl2改性效果较之其他金属更为显著。
将实施例1和对比例6～7制备的吸附材料分别对浓度为300mg/L的亚甲基蓝(MB)在25℃条件下进行吸附，吸附时间4h，得到不同阴离子镁盐改性褐煤基吸附材料对MB的吸附量如图2所示。
从图2中可以看到，不同阴离子镁盐对褐煤改性制备的褐煤基吸附材料对亚甲基蓝的吸附性能有很大的影响。其中，添加MgCl2和Mg(NO3)2这两种具有不同阴离子的镁盐制备的褐煤基吸附材料对亚甲基蓝的吸附性能有很大的提升，分别达到了26.55mg/g和43.67mg/g，而添加MgSO4制备的褐煤基吸附材料对亚甲基蓝的吸附性能几乎没有变化，与样品SL+-300相比，其吸附量仅仅提升了1.24mg/g。但是由于Mg(NO3)2易潮解，所以优选MgCl2改性。
实施例2
与实施例1的不同之处在于将步骤(2)中的MgCl2中Mg2+的质量是SL+质量的2wt％改为4wt％，其余步骤与实施例1相同，得到的吸附材料命名为SL+-4Mg。
实施例3
与实施例1的不同之处在于将步骤(2)中的MgCl2中Mg2+的质量是SL+质量的2wt％改为6wt％，其余步骤与实施例1相同，得到的吸附材料命名为SL+-6Mg。
应用例2
将实施例1～3制备的吸附材料分别对浓度为300mg/L的MB在25℃条件下进行吸附，吸附时间4h，得到不同Mg含量改性褐煤基吸附材料对MB的吸附量如图3所示。
从图3中可以看到，随着MgCl2添加量的增加，褐煤基吸附材料的吸附量也在增加，当添加量达到6wt％时，褐煤基吸附材料对MB的吸附量达到95.56mg/g，比样品SL+-300的吸附量提升了近18.5倍。这说明随着MgCl2的添加量提高，褐煤基吸附材料对MB吸附能力线性提高，说明随着MgCl2的增多，其吸附MB的吸附位点增多，进一步证明MgCl2的添加可有效提高吸附材料的性能。
测试例1
采用X射线衍射仪对对比例1和实施例1制备的改性褐煤基吸附材料进行检测，得到改性褐煤基吸附材料的XRD图如图4所示。从图4中可以看出，SL+-300，SL+-2Mg，均在2θ＝20.8°，26.5°，50.1°处存在较为明显的衍射峰，通过卡片对比发现它们属于SiO2的特征衍射峰。这两种样品在12.2°与24.8°处均存在衍射峰，它们属于褐煤中高岭土的特征衍射峰。然而，两种材料吸附性能却不同，说明SiO2与高岭土对吸附材料吸附性能影响不大。除此之外，SL+-2Mg样品中并没有发现MgCl2的衍射峰，说明Mg在褐煤中是以非晶相形式存在。
采用红外光谱分析仪对对比例1和实施例1制备的改性褐煤基吸附材料进行检测，得到改性褐煤基吸附材料的FTIR图如图5所示。从图5中可以看出，SL+-300，SL+-2Mg的红外光谱在1700cm-1、1600cm-1、1384cm-1左右均有明显的振动吸附峰。其中，1700cm-1处为羧基官能团中C＝O的伸缩振动吸收峰，1435cm-1处为羧基中C-O的伸缩振动。相对于样品SL+-300，样品SL+-2Mg在1710cm-1处的吸收峰强度有所降低。这可能是由于Mg2+与褐煤中的-COO-结合，形成-COOMg导致的结果。同时在1384cm-1左右羧酸盐吸收峰增大，间接证明SL+-2Mg样品中Mg以-COOMg形式存在。
采用X光电子能谱仪对实施例1制备的改性褐煤基吸附材料进行测试，得到改性褐煤基吸附材料的XPS图如图6所示。从图6中可以看出，MgCl2的Mg 1s的峰位置在1306.09eV处，将MgCl2添加到褐煤中制备吸附材料后，吸附材料SL+-2Mg中的Mg 1s的峰位置移动到1304.79eV，对比文献可知与-COOMg中Mg 1s结合能相近，此结果与图5FTIR分析结果一致。
通过上述表征分析发现，吸附材料SL+-2Mg中的Mg以-COOMg的形式存在，随着MgCl2添加量的提高，可形成更多-COOMg。从图3可知，随着MgCl2添加量的提高，吸附材料对MB的吸附能力也提高，由此认为-COOMg是褐煤基吸附材料吸附MB的活性中心，这可能也是添加MgCl2制备褐煤基吸附材料吸附MB性能提高的主要原因。并且通过实验发现，并非所有镁盐都能实现上述效果，当镁盐为硫酸镁时并不能提高改性褐煤基吸附材料的吸附量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种改性褐煤基吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将褐煤与盐酸混合进行酸浸，得到脱矿煤样；
(2)将所述步骤(1)得到的脱矿煤样与镁盐和去离子水混合，进行浸渍，得到前躯体；
(3)将所述步骤(2)得到的前躯体在300～350℃温度下进行焙烧，得到改性褐煤基吸附材料；
所述步骤(1)中的盐酸的浓度为17～19wt％；所述步骤(1)中的盐酸的体积与褐煤的质量之比为(9～11)mL：1g；所述步骤(1)中酸浸的温度为室温，酸浸的时间为23～25h；镁离子的质量为脱矿煤样质量的6wt％；所述步骤(2)中的镁盐为氯化镁。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中浸渍的温度为室温，浸渍的时间为11～13h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中焙烧的时间为2～5h。
4.权利要求1所述制备方法制备得到的改性褐煤基吸附材料在处理印染废水中的应用，所述印染废水中包括亚甲基蓝、甲基绿、孔雀石绿和碱性品红中的一种或多种。
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