CN113274991A - 一种废水中六价铬离子的去除方法 - Google Patents
一种废水中六价铬离子的去除方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113274991A CN113274991A CN202110672147.5A CN202110672147A CN113274991A CN 113274991 A CN113274991 A CN 113274991A CN 202110672147 A CN202110672147 A CN 202110672147A CN 113274991 A CN113274991 A CN 113274991A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microspheres
- chelating agent
- magnetic
- hexavalent chromium
- melamine formaldehyde
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 66
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 63
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 35
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- GWQWBFBJCRDINE-UHFFFAOYSA-M sodium;carbamodithioate Chemical compound [Na+].NC([S-])=S GWQWBFBJCRDINE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 49
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 19
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 19
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 29
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000011162 core material Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 abstract 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 24
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N carbon disulfide Substances S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- -1 ascorbic acid modified Fe3O4 Chemical class 0.000 description 2
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 238000003321 atomic absorption spectrophotometry Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N carbon disulfide-14c Chemical compound S=[14C]=S QGJOPFRUJISHPQ-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 239000010887 waste solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28009—Magnetic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28016—Particle form
- B01J20/28019—Spherical, ellipsoidal or cylindrical
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/285—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/22—Chromium or chromium compounds, e.g. chromates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种废水中六价铬离子的去除方法，该方法采用磁性铬离子螯合剂对废水中的六价铬离子进行吸附去除。所述螯合剂以磁性四氧化三铁微球为芯材，通过表面修饰三聚氰胺甲醛聚合物形成核壳结构，再在该磁性核壳微球的聚合物上引入具有强重金属离子吸附螯合性能的二硫代氨基甲酸钠，具备磁性和强吸附作用螯合位点，六价铬离子吸附容量高，操作方便，对六价铬离子分离效果好，能够实现对六价铬离子污染领域的快速治理，具有巨大的应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种六价铬离子的去除方法，具体涉及一种采用磁性吸附剂对废水中的六价铬离子进行快速去除的方法，属于重金属离子处理技术领域。
背景技术
重金属类污染物排放到环境中,只能改变成各种各样的形态或者被转移到其他体系中、或者继续在本体系中稀释、积累,而不能被分解,即使非常低的浓度也会累积污染并通过食物链累积到人的体内。
含铬废水主要来源于矿石加工、建材加工、电镀、制革、金属和钢材冶炼和耐火生产等行业,含铬废水的危害与铬离子的价态有关，废水中主要有三价和六价两种价态，六价铬的毒性最大，其毒性是三价铬的100倍，少量接触会引发溃疡或鼻中穿孔，长期接触易患各种疾病和肺癌。
目前，世界各国铬离子废水处理方法主要有：物理吸附，化学吸附，氧化还原沉淀法，其中物理吸附应用最为广泛。
对于现阶段磁性重金属捕获剂来说，主要是通过硅烷偶联剂对Fe3O4粉体表面进行修饰后再修饰SiO2壳层，再在SiO2表面修饰螯合位点。通过SiO2壳层来提高芯材Fe3O4稳定性，但在修饰SiO2壳层时需要大量的溶剂来保证微胶囊的粒径。该反应会产生大量的废溶剂，实际合成意义不大。因此研发一种合成简单，稳定性好，吸附容量大，应用方便的磁性铬离子螯合剂成为研究的重点。
发明内容
本发明的目的是提供一种废水中六价铬离子的去除方法，该方法采用磁性铬离子螯合剂吸附去除废水中的六价铬离子，该磁性铬离子螯合剂对六价铬离子吸附容量大，去除效果好，且该方法操作简单，使用方便，磁性铬离子螯合剂易于回收，能够实现六价铬离子快速去除，具有巨大的应用潜力。
本发明研究了一种新型的磁性铬离子螯合剂，该磁性铬离子螯合剂以磁性四氧化三铁微球为芯材，采用稳定剂抗坏血酸和三聚氰胺甲醛有机聚合物对磁性四氧化三铁微球进行改性或包覆，三聚氰胺甲醛有机聚合物表面修饰有具有强吸附螯合性能的二硫代氨基甲酸钠，所得螯合剂螯合位点多、稳定性强、对Cr6+吸附量大，可以实现废水中大部分六价铬离子的吸附去除。
本发明提供了一种废水中六价铬离子的去除方法，该方法是：
（1）在四氧化三铁微球表面修饰抗坏血酸（AA），得到Fe3O4@AA微球；
（2）在Fe3O4@AA微球表面包覆三聚氰胺甲醛树脂层（MF），得到Fe3O4@AAMF微球；
（3）在Fe3O4@AAMF微球表面修饰二硫代氨基甲酸钠，得到磁性铬离子螯合剂；
（4）在含有六价铬离子的废水中加入磁性铬离子螯合剂，对废水中的六价铬离子进行吸附，实现六价铬离子的快速去除。
进一步的，磁性铬离子螯合剂的反应方程式如下所示：
进一步的，本发明磁性铬离子螯合剂以四氧化三铁微球为基材，四氧化三铁微球具有磁性，在后续使用过程中便于回收，操作便捷。所用四氧化三铁微球的粒径为10 nm～100 um，优选为10-200nm，在此范围内，微球具有较好的比表面积，便于修饰，吸附性能更好。
进一步的，步骤（1）中，将四氧化三铁微球和抗坏血酸在水中加热回流3-5h，将稳定剂抗坏血酸修饰到四氧化三铁微球表面，得到Fe3O4@AA微球。Fe3O4和抗坏血酸的质量比为1：0.5～1，水的用量优选为四氧化三铁微球质量的40～100倍。
进一步的，步骤（2）中，将甲醛、三聚氰胺和水混合，调节pH至10-11，加热搅拌至澄清，得三聚氰胺甲醛预聚物溶液；将Fe3O4@AA微球分散到水中，然后加入三聚氰胺甲醛预聚物溶液，调节pH至1-2进行反应，反应后得到Fe3O4@AAMF微球。
进一步的，步骤（2）中，三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1：2-2.3，Fe3O4@AA微球和三聚氰胺甲醛预聚物的质量比为1：0.2～4。
进一步的，步骤（2）中，三聚氰胺甲醛预聚物溶液的质量浓度为15-32%。Fe3O4@AA微球分散到200-220质量倍的水中。
进一步的，步骤（2）中，在70-75℃下加热搅拌，得到三聚氰胺甲醛预聚物溶液。Fe3O4@AA微球和三聚氰胺甲醛预聚物在室温下进行反应，直至反应完全。
进一步的，步骤（3）中，将Fe3O4@AAMF微球分散到NaOH溶液中，然后滴加CS2进行反应，反应后分离微球，得到磁性铬离子螯合剂。其中，CS2与Fe3O4@AAMF微球的质量比为1：1-2，CS2与NaOH按照理论摩尔量加入，或者NaOH过量加入，一般的，CS2与NaOH的摩尔比为1：1-3。
进一步的，步骤（3）中，在室温下缓慢滴加二硫化碳，滴完后保持该温度继续反应2-5 h。
进一步的，氢氧化钠溶液的浓度可以随意选择，例如1-5 mol/L。
进一步的，步骤（3）所得磁性铬离子螯合剂结构式如下所示：
进一步的，步骤（3）所得磁性铬离子螯合剂以具有磁性的四氧化三铁作为基材，便于吸附分离操作，用抗坏血酸来稳定Fe3O4，用三聚氰胺甲醛树脂和二硫代氨基甲酸钠进行表面修饰，使螯合剂富含螯合位点，增加了螯合剂的吸附容量。该螯合剂可以实现六价铬离子的吸附去除，分离操作简单易行，吸附容量大，是一种吸附操作便捷的高性能吸附材料。
进一步的，步骤（4）中，所述废水可以是各种含有Cr6+的水体，例如Cr6+水溶液，地表水、地下水、生活废水、工业废水等。
进一步的，步骤（4）中，磁性铬离子螯合剂在室温下对废水中的六价铬离子进行吸附，吸附优选在搅拌或超声下进行，以提高吸附效率。
进一步的，步骤（4）中，磁性铬离子螯合剂的加入量可以依据废水中六价铬离子的量来进行选择，以保证废水中六价铬离子的处理结果符合要求。
进一步的，步骤（4）中，吸附完成后，通过强磁铁对磁性铬离子螯合剂进行回收分离。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明自行研究了一种新型的磁性铬离子螯合剂，该螯合剂由四氧化三铁、抗坏血酸、三聚氰胺甲醛树脂，氢氧化钠和二硫化碳反应得到，原料易得，合成工艺简单，操作简易，在实际应用中可实施性高。
2、本发明磁性铬离子螯合剂以磁性四氧化三铁为基材，通过表面修饰，在磁性微球表面引入三聚氰胺甲醛树脂和具有强吸附螯合性能的二硫代氨基甲酸钠，三聚氰胺甲醛树脂中具有很多的螯合位点，能够引入更多的二硫代氨基甲酸钠，通过二硫代氨基甲酸钠与Cr6+配位螯合，从而实现对水体中六价铬离子的去除。该磁性铬离子螯合剂吸附效能高，可以实现大部分六价铬离子的吸附去除，吸附Cr6+后分离操作简单易行，是一种吸附操作便捷的高性能吸附材料。
3、本发明磁性铬离子螯合剂兼备磁性和强吸附作用螯合位点，能够方便的进行操作和在较短的时间内对六价铬离子实现吸附分离，能够实现对各种水体（地表水、地下水、生活废水、工业废水）的快速治理，便于回收，操作方便快捷，具有巨大的应用潜力。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明，下述说明仅是示例性的，并不对其内容进行限制。
下述实施例中，如无特别说明，所述浓度均为质量百分浓度。
实施例1
1、将1g粒径100 nm的四氧化三铁微球分散在100 mL去离子水中，加入0.5 g抗坏血酸，加热回流3 h。反应结束后用强磁铁对产物进行分离，用20 mL去离子水洗涤三次，真空干燥得到抗坏血酸修饰的Fe3O4@AA微球。
2、250 mL烧杯中加入6.3 g三聚氰胺、8.1 g甲醛水溶液（37%），32.1 g去离子水，用0.1 M NaOH调节pH=10。将烧杯放入水浴中升温至70 oC，搅拌反应直到得到澄清透明溶液为止，即为三聚氰胺甲醛预聚物溶液。
将1g上述制备的Fe3O4@AA微球均匀分散在200 mL去离子水中，加入制备的三聚氰胺甲醛预聚物溶液5 g，调节PH为2，在室温下反应3h。反应结束后用高强磁铁对产物进行分离，用去离子水、乙醇交替洗涤三次(20 mL/次)，真空干燥得到Fe3O4@AAMF微球。
3、将1g Fe3O4@AAMF微球分散在20 mL 1 mol/L的NaOH水溶液中，慢慢滴加1 g二硫化碳，滴完后室温搅拌反应4小时，然后用强磁铁对产物进行分离，去离子水20 mL洗涤三次后，真空干燥，得到磁性铬离子螯合剂。
实施例2
1、将2 g粒径200 nm的四氧化三铁微球均匀分散在100 mL去离子水中，加入2 g抗坏血酸，加热回流3 h。反应结束后用强磁铁对产物进行分离，用20 mL去离子水洗涤三次，真空干燥得到抗坏血酸修饰的Fe3O4@AA。
2、250 mL烧杯中加入6.3 g三聚氰胺、8.1 g甲醛水溶液（37%），32.1 g去离子水，用0.1 M NaOH调节pH=10。将烧杯放入水浴中升温至70 oC，搅拌反应直到得到澄清透明溶液为止，即得三聚氰胺甲醛预聚物溶液。
将1g上述制备的Fe3O4@AA微球均匀分散在200 mL去离子水中，加入制备的三聚氰胺甲醛预聚物溶液6 g，调节PH为2，在室温下反应3h。反应结束后用高强磁铁对产物进行分离，用去离子水、乙醇交替洗涤三次(20 mL/次)，真空干燥得到Fe3O4@AAMF微球。
3、将1g Fe3O4@AAMF微球分散在12 mL 2 mol/L的NaOH水溶液中，慢慢滴加1 g二硫化碳，滴完后室温搅拌反应3小时，然后用强磁铁对产物进行分离，去离子水10 mL洗涤三次后，真空干燥，得到磁性铬离子螯合剂。
实施例3
1、将1g粒径10 nm的四氧化三铁微球分散在100 mL去离子水中，加入1 g抗坏血酸，加热回流3 h。反应结束后用强磁铁对产物进行分离，用20 mL去离子水洗涤三次，真空干燥得到抗坏血酸修饰的Fe3O4@AA微球。
2、250 mL烧杯中加入6.3 g三聚氰胺、8.1 g甲醛水溶液（37%），32.1 g去离子水，用0.1 M NaOH调节pH=10。将烧杯放入水浴中升温至70 oC，搅拌反应直到得到澄清透明溶液为止，即为三聚氰胺甲醛预聚物溶液。
将1g上述制备的Fe3O4@AA微球均匀分散在200 mL去离子水中，加入制备的三聚氰胺甲醛预聚物溶液10 g，调节PH为2，在室温下反应3h。反应结束后用高强磁铁对产物进行分离，用去离子水、乙醇交替洗涤三次(20 mL/次)，真空干燥得到Fe3O4@AAMF微球。
3、将1g Fe3O4@AAMF微球分散在20 mL 1 mol/L的NaOH水溶液中，慢慢滴加1 g二硫化碳，滴完后室温搅拌反应3小时，然后用强磁铁对产物进行分离，去离子水20 mL洗涤三次后，真空干燥，得到磁性铬离子螯合剂。
实施例4
1、将1 g粒径100 um的四氧化三铁微球均匀分散在100 mL去离子水中，加入0.5g抗坏血酸，加热回流3 h。反应结束后用强磁铁对产物进行分离，用20 mL去离子水洗涤三次，真空干燥得到抗坏血酸修饰的Fe3O4@AA。
2、250 mL烧杯中加入6.3 g三聚氰胺、8.1 g甲醛水溶液（37%），32.1 g去离子水，用0.1 M NaOH调节pH=10。将烧杯放入水浴中升温至70 oC，搅拌反应直到得到澄清透明溶液为止，即为三聚氰胺甲醛预聚物溶液。
将1g上述制备的Fe3O4@AA微球均匀分散在200 mL去离子水中，加入制备的三聚氰胺甲醛预聚物溶液1 g，调节PH为2，在室温下反应3h。反应结束后用高强磁铁对产物进行分离，用去离子水、乙醇交替洗涤三次(20 mL/次)，真空干燥得到Fe3O4@AAMF微球。
3、将1 g Fe3O4@AAMF微球分散在15 mL 1 mol/L的NaOH水溶液中，慢慢滴加1 g二硫化碳，滴完后室温搅拌反应3小时，然后用强磁铁对产物进行分离，去离子水10 mL洗涤三次后，真空干燥，得到磁性铬离子螯合剂。
实施例5
按照实施例3的方法制备磁性铬离子螯合剂，不同的是：四氧化三铁微球的粒径为1um。
实施例6
按照实施例3的方法制备磁性铬离子螯合剂，不同的是：四氧化三铁微球的粒径为50um。
应用例
对上述实施例制得的磁性铬离子螯合剂对六价铬离子的吸附性能进行测试，方法如下：
用重铬酸钾配置2 mol/L的六价铬离子标准溶液，铬离子的浓度用原子吸收分光光度法测定。
准确称量一定量的上述实施例制备的磁性铬离子螯合剂（m），加入到一定体积（V）、一定浓度（C0）的六价铬离子溶液中（pH为5）。在室温振荡摇床中充分吸收，直至吸收饱和，用强磁铁对螯合剂进行分离。采用原子吸收分光光度法测得吸收饱和后溶液中重金属离子的浓度（Ce）。
磁性铬离子螯合剂对六价铬离子的吸附容量Qe按下式进行计算：
Qe = （C0-Ce）V/m
其中，C0 单位 mol/L；Ce单位 mol/L；V单位 ml；m单位 g。
磁性铬离子螯合剂对六价铬离子的吸附容量如下表1所示：
Claims (10)
1.一种废水中六价铬离子的去除方法，其特征是：在含有六价铬离子的废水中加入磁性铬离子螯合剂，对废水中的六价铬离子进行吸附，所述磁性铬离子螯合剂的制备方法包括以下步骤：
（1）在四氧化三铁微球表面修饰抗坏血酸，得到Fe3O4@AA微球；
（2）在Fe3O4@AA微球表面包覆三聚氰胺甲醛树脂层，得到Fe3O4@AAMF微球；
（3）在Fe3O4@AAMF微球表面修饰二硫代氨基甲酸钠，得到磁性铬离子螯合剂。
2.根据权利要求1所述的去除方法，其特征是：步骤（1）中，将四氧化三铁微球和抗坏血酸在水中加热回流3-5h，得到Fe3O4@AA微球。
3.根据权利要求2所述的去除方法，其特征是：步骤（1）中，Fe3O4和抗坏血酸的质量比为1：0.5～1，水的用量优选为四氧化三铁微球质量的40～100倍。
4.根据权利要求1所述的去除方法，其特征是：步骤（2）中，将甲醛、三聚氰胺和水混合，调节pH至10-11，加热搅拌至澄清，得三聚氰胺甲醛预聚物溶液；将Fe3O4@AA微球分散到水中，然后加入三聚氰胺甲醛预聚物溶液，调节pH至1-2进行反应，反应后得到Fe3O4@AAMF微球。
5.根据权利要求4所述的去除方法，其特征是：步骤（2）中，三聚氰胺和甲醛的摩尔比为1：2-2.3，Fe3O4@AA微球和三聚氰胺甲醛预聚物的质量比为1：0.2～4。
6.根据权利要求4或5所述的去除方法，其特征是：步骤（2）中，三聚氰胺甲醛预聚物溶液的质量浓度为15-32%，将Fe3O4@AA微球分散到200-220质量倍的水中。
7.根据权利要求4或5所述的去除方法，其特征是：步骤（2）中，在70-75℃下加热搅拌，得到三聚氰胺甲醛预聚物溶液。
8.根据权利要求1所述的去除方法，其特征是：步骤（3）中，将Fe3O4@AAMF微球分散到NaOH溶液中，然后滴加CS2进行反应，反应后分离微球，得到磁性铬离子螯合剂。
9.根据权利要求1所述的去除方法，其特征是：步骤（3）中， CS2与Fe3O4@AAMF微球的质量比为1：1-2，NaOH与CS2的摩尔比为1-3：1。
10.根据权利要求1所述的去除方法，其特征是：四氧化三铁微球的粒径为10 nm～100um，优选为10-200nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110672147.5A CN113274991A (zh) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | 一种废水中六价铬离子的去除方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110672147.5A CN113274991A (zh) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | 一种废水中六价铬离子的去除方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113274991A true CN113274991A (zh) | 2021-08-20 |
Family
ID=77284808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110672147.5A Pending CN113274991A (zh) | 2021-06-17 | 2021-06-17 | 一种废水中六价铬离子的去除方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113274991A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114605035A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-10 | 长江师范学院 | 一种三聚氰胺在废水去除重金属的应用 |
| CN117418047A (zh) * | 2023-10-19 | 2024-01-19 | 齐鲁工业大学(山东省科学院) | 含有二硫代氨基甲酸盐结构的高吸收铬鞣助剂及其制备方法与应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102784622A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-21 | 广西大学 | 木质素基二硫代氨基甲酸盐类重金属离子捕捉剂及制备方法 |
| CN105126715A (zh) * | 2015-08-29 | 2015-12-09 | 复旦大学 | 一种蛋黄结构的磁性介孔氧化硅微球材料及其制备方法 |
| CN112844297A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队 | 一种磁性重金属离子螯合剂的制备方法及所得产品 |
| CN112897627A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-04 | 山东天玉建材科技股份有限公司 | 一种重金属废水的去除方法 |
-
2021
- 2021-06-17 CN CN202110672147.5A patent/CN113274991A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102784622A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-21 | 广西大学 | 木质素基二硫代氨基甲酸盐类重金属离子捕捉剂及制备方法 |
| CN105126715A (zh) * | 2015-08-29 | 2015-12-09 | 复旦大学 | 一种蛋黄结构的磁性介孔氧化硅微球材料及其制备方法 |
| CN112844297A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-05-28 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队 | 一种磁性重金属离子螯合剂的制备方法及所得产品 |
| CN112897627A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-04 | 山东天玉建材科技股份有限公司 | 一种重金属废水的去除方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| YANFANG ZHAO等: ""Design and preparation of magnetic mesoporous melamine-formaldehyde resin: A novel material for pre-concentration and determination of silver"", 《APPLIED ORGANOMETALLIC CHEMISTRY》 * |
| 水池敦: "《无机痕量分析的富集技术》", 30 April 1986, 中国环境科学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114605035A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-06-10 | 长江师范学院 | 一种三聚氰胺在废水去除重金属的应用 |
| CN117418047A (zh) * | 2023-10-19 | 2024-01-19 | 齐鲁工业大学(山东省科学院) | 含有二硫代氨基甲酸盐结构的高吸收铬鞣助剂及其制备方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Coadsorption of tetracycline and copper (II) onto struvite loaded zeolite–an environmentally friendly product recovered from swine biogas slurry | |
| Al Hamouz et al. | Removal of cadmium ions from wastewater by dithiocarbamate functionalized pyrrole based terpolymers | |
| CN112897627A (zh) | 一种重金属废水的去除方法 | |
| Amin et al. | Removal of Cr (VI) from simulated electroplating wastewater by magnetite nanoparticles | |
| CN103769058B (zh) | 碳化壳聚糖吸附剂的制备方法、产品及应用方法 | |
| CN113274991A (zh) | 一种废水中六价铬离子的去除方法 | |
| CN112892502A (zh) | 含聚多巴胺的离子螯合剂的制备方法及所得产品 | |
| CN109107537B (zh) | 一种处理中性废水中六价铬的吸附剂及其制备方法 | |
| CN107754867B (zh) | 一种高机械强度磁性强碱阴离子交换树脂及其制备方法 | |
| CN111036175B (zh) | 一种活性炭-Ag2O-CuO-Bi2O3吸附材料及其制备方法和应用 | |
| Liu et al. | Fabrication of novel magnetic core-shell chelating adsorbent for rapid and highly efficient adsorption of heavy metal ions from aqueous solution | |
| Zheng et al. | Kapok fiber structure-oriented polyallylthiourea: Efficient adsorptive reduction for Au (III) for catalytic application | |
| CN107876000A (zh) | 一种纳米除磷剂、制备方法及应用 | |
| CN105688859B (zh) | 一种改性超顺磁Fe3O4纳米微粒的制备方法及应用 | |
| CN105771912B (zh) | 一种多功能生物吸附材料及其制备方法 | |
| CN114377659A (zh) | 一种纳米复合除铊剂的制备方法 | |
| CN100560514C (zh) | 用于去除水中Cr6+的纳米磁铁矿/硅藻土复合物的制备方法 | |
| CN1321086C (zh) | 一种改性膨润土除铬剂及其制造方法 | |
| CN106268642B (zh) | 绒球状氧化锌/石墨烯复合吸附剂及其制备方法与应用 | |
| CN100400668C (zh) | 一种专性吸附剂的生物合成及其用于吸附去除水中砷铬的方法 | |
| Wang et al. | Adsorption of Pb2+ and Cu2+ in wastewater by lignosulfonate adsorbent prepared from corn straw | |
| CN113398897A (zh) | 一种磁性铬离子螯合剂的制备方法及所得产品和应用 | |
| Zhang et al. | Mining Ag+ ions from wastewater with Bio-MOF-1: From adsorption to high value-added application | |
| Kociołek-Balawejder et al. | Hybrid polymers containing brochantite/tenorite obtained using gel type anion exchanger | |
| CN112844297A (zh) | 一种磁性重金属离子螯合剂的制备方法及所得产品 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210820 |