CN115501863B - 快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球及制备方法、用途 - Google Patents
快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球及制备方法、用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115501863B CN115501863B CN202211154338.3A CN202211154338A CN115501863B CN 115501863 B CN115501863 B CN 115501863B CN 202211154338 A CN202211154338 A CN 202211154338A CN 115501863 B CN115501863 B CN 115501863B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- enteromorpha
- microsphere
- mixed solution
- floatable
- magnetic
- 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.)
- Active
Links
- 241000196252 Ulva Species 0.000 title claims abstract description 103
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 24
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 6
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 6
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 claims description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical group ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 5
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 3
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 3
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 3
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims 1
- STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M methyl orange Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-GEEYTBSJSA-M 0.000 description 9
- 229940012189 methyl orange Drugs 0.000 description 9
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 5
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 3
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M sodium;4-[[4-(dimethylamino)phenyl]diazenyl]benzenesulfonate Chemical compound [Na+].C1=CC(N(C)C)=CC=C1N=NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 STZCRXQWRGQSJD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- -1 amino, hydroxyl Chemical group 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003895 groundwater pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 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
- B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
-
- 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
- B01J20/28021—Hollow particles, e.g. hollow spheres, microspheres or cenospheres
-
- 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
-
- 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
- C02F2101/30—Organic compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明属于水处理技术领域，涉及快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球及制备方法、用途。该方法包括：（1）取浒苔粉末，放于热水中煮沸，过滤，将过滤后的浒苔粉末在水中分散，再缓慢加入交联剂，搅拌均匀；（2）将步骤（1）得到的混合溶液滴加至浓度为8%的硫酸亚铁和16%的三氯化铁及5%的纳米材料前驱体的混合溶液中，得到浒苔微球；（3）在步骤（2）的混合溶液中加入浓度为5%氢氧化钠溶液，搅拌均匀；浸泡24小时；（4）将浒苔微球置于坩埚中加热干燥，温度250摄氏度，时间：20～25分钟。本发明以浒苔为原料制备浒苔微球，制备过程环保，方法简单快速；制备的浒苔微球有磁性可漂浮，回收简便；能够重复利用。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种磁性可漂浮的浒苔微球及其制备方法和用途。
背景技术
由于全球气候变化、水体富营养化等原因，海洋大型海藻浒苔绿潮频频爆发，大量浒苔漂浮聚集到岸边，对各行各业产生巨大影响。青岛已连续多年遭受浒苔的侵袭，因条件限制，绝大多数被打捞起的浒苔，只能采取填埋处理，只有少量用于制作液体海藻肥料，但浒苔填埋后会带来一定的土壤盐碱化、污染地下水等问题。若能充分利用绿潮暴发生成的大规模浒苔，则可变废为宝、变害为宝、变灾为宝。
近年来人们的物质生活得到了很大的提升，人们在解决温饱问题后对身体健康和生活环境的追求更加迫切，对生活饮用水、水产品和绿色食品的要求也越来越高。然而在二三十年前，伴随着工业化的发展和城市化的加快，各种各样的工业废水、废气和固体污染物被排放到自然环境中，造成不同程度的水污染、大气污染和土壤污染，这其中就包含严重影响人类健康的重金属污染。因为很多重金属可以溶解在水体中，特别是无色的重金属离子具有隐蔽性，不借助专业的手段和一起很难知道是否存在重金属污染。当水体中重金属离子达到一定的浓度，会对生存在该水体中或依靠该水体生存的其他动植物产生危害。我国当前部分土壤遭受的重金属污染较为严重，土壤质量和作物产量严重下降，部分老工业区和矿业区的土壤污染情况远远超出标准值，随着工业化进程的进一步发展，各地土壤污染状况还会进一步加剧。如何防治土壤重金属污染是当前社会发展面临的一大问题。目前的土壤修复技术对重金属污染修复主要采用固化/稳定技术和化学淋洗技术，但是前者并没有将重金属移出土壤，只是改变了重金属在土壤中的迁移能力，治标不治本；后者技术工艺复杂、工期长、成本高。而新兴的环保植物修复技术，通常一种植物只能吸收一种或两种重金属对土壤中其它较高浓度的重金属往往没有明显的修复效果，整个土壤修复领域亟待新的技术突破。
环境污染修复的最根本的策略是将污染物彻底去除，而修复材料的回收还面临很多问题。漂浮材料和磁性材料回收的便利性满足环境污染物彻底去除应用，将浒苔制备成漂浮和磁性材料用于环境污染物的去除，以废治污，具有重要的经济和社会价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁性可漂浮的浒苔微球及其制备方法和用途，以浒苔为主要原料，制备成磁性可漂浮的浒苔微球，该微球使用后可回收。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球的制备方法，包括：
（1）取浒苔粉末，放于热水中煮沸，过滤，将过滤后的浒苔粉末在水中分散，再缓慢加入交联剂，搅拌均匀；浒苔粉末与交联剂的质量配比为：（1-2）：（0.2-0.5）；
（2）将步骤（1）得到的混合溶液滴加至浓度为8%的硫酸亚铁和16%的三氯化铁及5%的纳米材料前驱体的混合溶液中，得到浒苔微球；步骤（1）得到的混合溶液与纳米材料前驱体的混合溶液体积比为1:5；
（3）在步骤（2）的混合溶液中加入浓度为 5%氢氧化钠溶液，搅拌均匀；浸泡24小时；氢氧化钠溶液与步骤（2）的混合溶液的体积比为（3-5）：50；
（4）将浒苔微球置于坩埚中加热干燥，温度250摄氏度，时间：20～25分钟。
优选地，所述步骤（1）中，过滤后的浒苔在水中分散时，加入3～5ml聚乙二醇。
优选地，所述步骤（1）中，交联剂为N-羟基琥珀酰亚胺。
优选地，所述步骤（2）中，纳米材料前驱体选自硫酸钛、氯化镁，硫酸锌中的任一种。
本发明还进一步提供一种快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球，浒苔微球采用浒苔为原料，通过以上方法制备而成。
本发明还进一步提供一种快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球的用途，该浒苔微球用于去除邮寄污染物或重金属。
本发明还提供一种去除有机污染物或重金属的方法，将所述的浒苔微球加入含有有机污染物或重金属的污水中，浒苔微球的投加量为0.5～1g/L。
本发明还进一步提供了快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球的回收方法，利用磁铁将吸附污染物后的浒苔微球回收，然后在浓度为2%的EDTA溶液中浸泡24h。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明以浒苔为原料制备浒苔微球，制备过程环保，方法简单，快速。制备的浒苔微球磁性可漂浮，回收简便；重复利用，降低成本，提高资源利用率；对重金属污染及有机物污染去除效果好。
附图说明
图1为本发明实施例中制备的浒苔微球对甲基橙的去除效果；
图2为本发明实施例中制备的浒苔微球的漂浮状态示意图（a）和磁性吸附示意图（b）。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容的理解更加透彻全面。
实施例1 本实施例提供一种快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球的制备方法，包括以下详细步骤：
（1）称量0.94g浒苔粉末，放于热水中煮沸30min，过滤，将上述浒苔在10ml水中分散，加入3ml聚乙二醇400，使浒苔达到悬浮态，再缓慢加入0.5g N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌均匀。
本实施例中，选择浒苔，由于浒苔轻便，可实现最终材料的漂浮性能，如图2中（a）所示。加热煮沸可使浒苔中纤维软化，增韧，增加最后制备材料的强度和韧性，方便使用和回收；还可以使浒苔自身携带的氨基、羟基、羧基等官能团暴漏，利于后续步骤的交联和固化。聚乙二醇助力分散和悬浮，否则团聚，达不到分散的效果，防止交联时不均一；还可以造孔作用，使凝胶多孔，利于吸附污染物和漂浮性能。
（2）用滴液漏斗将步骤（1）得到的混合溶液滴加至50ml 浓度为8%的硫酸亚铁、浓度为16%的三氯化铁及浓度为5%的硫酸钛的混合溶液中，得到浒苔微球。
本步骤通过一步的原位法制备纳米颗粒，可以使制备的纳米颗粒固定的更牢固，分散的更均一，具有更大的比表面积，利于吸附和催化降解有机污染物。合成方法简单。这些纳米颗粒可以对有机污染物高效吸附和催化降解。
（3）在步骤（2）的混合溶液中加入5ml浓度为5%氢氧化钠溶液，搅拌均匀，浸泡24小时。
（4）将浒苔微球置于坩埚中进行干燥，温度250摄氏度，时间：20～25分钟。最终得到纳米颗粒负载于浒苔小球上，可催化降解有机污染物和吸附重金属。
此步骤中，经过高温处理，浒苔微球表面部分碳化，得到气凝胶，多孔可漂浮。另外，由于负载了四氧化三铁，具有磁性。如图2中（b）所示。
本发明的磁性可漂浮浒苔微球，在吸附有机污染物或重金属后，漂浮在液面上，然后利用磁铁进行吸附回收。在2%的EDTA溶液中浸泡24h，可通过EDTA实现重金属离子的置换，使微球可再次重复利用，一般可重复利用2-3次，降低了成本，实现了资源的有效利用。微球表面可修饰多种纳米材料（氧化钛 氧化镁 氧化锌等），来应对受污染环境中特定的重金属或有机物，具有吸附和催化降解的协同效能，从而提高材料对污染物的去除效果。
实施例2 本实施例提供一种快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球的制备方法，包括以下详细步骤：
（1）称量1.36g浒苔粉末，放于热水中煮沸30min，过滤，将上述浒苔在10ml水中分散，加入4ml聚乙二醇400，使浒苔达到悬浮态，再缓慢加入0.2g N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌均匀。
（2）用滴液漏斗将步骤（1）得到的混合溶液滴加至50ml 浓度为8%的硫酸亚铁、浓度为16%的三氯化铁及浓度为5%的氯化镁的混合溶液中，浒苔微球。
（3）在步骤（2）的混合溶液中加入5ml浓度为5%氢氧化钠，搅拌均匀，浸泡24小时。
（4）将浒苔微球置于坩埚中进行干燥，温度250摄氏度，时间：20～25分钟。最终得到纳米颗粒负载于浒苔小球上，可催化降解有机污染物和吸附重金属。
实施例3 本实施例提供一种快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球的制备方法，包括以下详细步骤：
（1）称量1.95g浒苔粉末，放于热水中煮沸30min，过滤，将上述浒苔在10ml水中分散，加入5ml 聚乙二醇400，使浒苔达到悬浮态，再缓慢加入0.4g N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌均匀。
（2）用滴液漏斗将步骤（1）得到的混合溶液滴加至50ml 浓度为8%的硫酸亚铁、浓度为16%的三氯化铁及浓度为5%的硫酸锌的混合溶液中，得到浒苔微球。
（3）在步骤（2）的混合溶液中加入5ml浓度为5%氢氧化钠，搅拌均匀，浸泡24小时。
（4）将浒苔微球置于坩埚中进行干燥，温度250摄氏度，时间：20～25分钟。最终得到纳米颗粒负载于浒苔小球上，可催化降解有机污染物和吸附重金属。
实施例4 实施例1制备的浒苔微球去除有机污染物甲基橙（MO）的实验
（1）用去离子水配置质量浓度100 mg/L的MO溶液，置于棕色容量瓶中待用。
（2）取25 mL质量浓度100 mg/L的MO溶液于50mL的锥形瓶中，加入20mg制备的浒苔微球，制备三个平行样，在恒温震荡仪25℃，120rpm恒温水浴分别振荡5、30、60、120、150、180、240min，用紫外分光光度计在波长464 nm测MO的吸光度，计算其质量浓度。
实验结果如图1所示，在5min左右达到吸附平衡，对甲基橙的去除率为74%左右。可见，本发明提供的浒苔微球对甲基橙的去除速度快，去除率高。
实施例5 实施例1制备的浒苔微球与原材料浒苔粉末对甲基橙去除效果对比
实验条件：25℃、120rmp恒温水浴震荡60min，浒苔粉末、浒苔微球投加量均为0.8g/L。
实验结果，浒苔粉末对100mg/L甲基橙溶液的吸附率均为22%左右，而浒苔微球对100mg/L甲基橙溶液的吸附率达74%，浒苔微球的制备显著提高了吸附效果。
实施例6 实施例1制备的浒苔微球对重金属的吸附实验
（1）配置体积为20ml浓度为100mg/L的重铬酸钾溶液锥形瓶中；
（2）称取40mg浒苔微球加入上述锥形瓶中，吸附5小时；
（3）用分光光度法检测溶液中铬离子浓度。
结果表明，浒苔微球对溶液中铬的吸附率达到90%。
实施例7 对实施例6吸附重铬酸钾溶液后的浒苔微球利用漂浮和磁性进行回收，回收率达100%。
Claims (5)
1.一种快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球的制备方法，其特征在于，包括：
（1）取浒苔粉末，放于热水中煮沸30min，过滤，将过滤后的浒苔粉末在水中分散，再缓慢加入交联剂，搅拌均匀；浒苔粉末与交联剂的质量配比为：（1-2）：（0.2-0.5），交联剂为N-羟基琥珀酰亚胺；过滤后的浒苔在水中分散时，以（0.3-0.5）：1的体积比例在分散体系中加入聚乙二醇；
（2）用滴液漏斗将步骤（1）得到的混合溶液滴加至浓度为8%的硫酸亚铁和16%的三氯化铁及5%的纳米材料前驱体的混合溶液中，得到浒苔微球；步骤（1）得到的混合溶液与纳米材料前驱体的混合溶液体积比为1:5；纳米材料前驱体选自硫酸钛、氯化镁，硫酸锌中的任一种；
（3）在步骤（2）的混合溶液中加入浓度为 5%氢氧化钠溶液，搅拌均匀；浸泡24小时；氢氧化钠溶液与步骤（2）的混合溶液的体积比为（3-5）：50；
（4）将浒苔微球置于坩埚中加热干燥，温度250摄氏度，时间：20～25分钟，使浒苔微球表面部分碳化，得到气凝胶，最终得到负载四氧化三铁、具有磁性、多孔可漂浮的浒苔微球。
2.一种快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球，其特征在于：该浒苔微球采用浒苔粉末为原料，通过如权利要求1所述的方法制备而成。
3.一种如权利要求2所述的快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球的用途，其特征在于：该浒苔微球用于去除有机污染物或重金属。
4.一种去除有机污染物或重金属的方法，其特征在于：将如权利要求2所述的浒苔微球加入含有有机污染物或/和重金属的污水中，浒苔微球的投加量为0.5～1g/L。
5.一种如权利要求2所述的快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球的回收方法，其特征在于：利用磁铁将吸附污染物后的浒苔微球回收，然后在浓度为2%的EDTA溶液中浸泡24h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211154338.3A CN115501863B (zh) | 2022-08-29 | 2022-08-29 | 快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球及制备方法、用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211154338.3A CN115501863B (zh) | 2022-08-29 | 2022-08-29 | 快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球及制备方法、用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115501863A CN115501863A (zh) | 2022-12-23 |
| CN115501863B true CN115501863B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=84525321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211154338.3A Active CN115501863B (zh) | 2022-08-29 | 2022-08-29 | 快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球及制备方法、用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115501863B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101642699A (zh) * | 2009-08-06 | 2010-02-10 | 浙江大学 | 一种磁性生物碳吸附材料的制备方法及其用途 |
| WO2013122246A1 (ja) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | 株式会社日本触媒 | ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂およびその製造方法 |
| CN104069901A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 山东大学 | 一种藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法及应用 |
| CN104957627A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-10-07 | 广东石油化工学院 | 一种交联微藻薄膜的制备方法 |
| CN105664875A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-06-15 | 陈长胜 | 一种用于污水处理的浒苔的加工工艺 |
| CN106622138A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-05-10 | 中国海洋大学 | 一种浒苔生物炭 |
| CN109225189A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-18 | 苏州科技大学 | 碳化花生壳负载纳米二氧化钛材料及其制备方法 |
| CN110801811A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-18 | 湖南大学 | Mg/Fe氧化物修饰的生物炭纳米复合材料及其制备方法 |
| CN111392809A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-10 | 山东轻工职业学院 | 一种对浒苔基生物炭改性后实现去除印染废水中铬的方法 |
-
2022
- 2022-08-29 CN CN202211154338.3A patent/CN115501863B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101642699A (zh) * | 2009-08-06 | 2010-02-10 | 浙江大学 | 一种磁性生物碳吸附材料的制备方法及其用途 |
| WO2013122246A1 (ja) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | 株式会社日本触媒 | ポリアクリル酸（塩）系吸水性樹脂およびその製造方法 |
| CN104069901A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 山东大学 | 一种藻类质磁性阳离子型交换树脂的制备方法及应用 |
| CN104957627A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-10-07 | 广东石油化工学院 | 一种交联微藻薄膜的制备方法 |
| CN105664875A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-06-15 | 陈长胜 | 一种用于污水处理的浒苔的加工工艺 |
| CN106622138A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-05-10 | 中国海洋大学 | 一种浒苔生物炭 |
| CN109225189A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-18 | 苏州科技大学 | 碳化花生壳负载纳米二氧化钛材料及其制备方法 |
| CN110801811A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-18 | 湖南大学 | Mg/Fe氧化物修饰的生物炭纳米复合材料及其制备方法 |
| CN111392809A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-10 | 山东轻工职业学院 | 一种对浒苔基生物炭改性后实现去除印染废水中铬的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115501863A (zh) | 2022-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cui et al. | Removal of nitrate and phosphate by chitosan composited beads derived from crude oil refinery waste: Sorption and cost-benefit analysis | |
| CN102989427B (zh) | 一种浒苔吸附剂及其制备工艺 | |
| CN103623782A (zh) | 复合磁性吸附材料的制备和去除废水中重金属离子的方法 | |
| Li et al. | Immobilization of phosphorus in sediments by nano zero-valent iron (nZVI) from the view of mineral composition | |
| Bishayee et al. | Strategic management of nitrate pollution from contaminated water using viable adsorbents: An economic assessment-based review with possible policy suggestions | |
| Bhatnagar et al. | Adsorptive removal of 2, 4-dichlorophenol from water utilizing Punica granatum peel waste and stabilization with cement | |
| CN105126749A (zh) | 基于生活污泥的生物炭制备方法及其应用 | |
| Xu et al. | Adsorption of phosphorus from eutrophic seawater using microbial modified attapulgite-cleaner production, remove behavior, mechanism and cost-benefit analysis | |
| CN112007644B (zh) | 基于盐模板法回收芬顿污泥制备二维Fe/Fe3O4光催化剂的方法 | |
| CN111672465A (zh) | 一种四氧化三铁-二氧化锰/桑树杆生物炭复合材料的制备方法及应用 | |
| CN111871361A (zh) | 环境修复材料及其制备方法和应用 | |
| CN113603204A (zh) | 一种铝-碳纳米管复合材料的制备方法及其在去除水中难降解的污染物中的应用 | |
| Krstić | Some effective methods for treatment of wastewater from Cu production | |
| CN115501863B (zh) | 快速去除污染物的磁性可漂浮浒苔微球及制备方法、用途 | |
| CN106242013B (zh) | 天然磁黄铁矿与零价铁混合处理含重金属离子废水的方法 | |
| Rosanti et al. | Bioremediations technologies on wastewater treatment: opportunities, challenges and economic perspective | |
| CN106944630A (zh) | 一种海藻渣稳定纳米零价铁及其制备方法与应用 | |
| CN113351208B (zh) | 一种具有电催化性能的玻璃化生物炭的制备方法及应用 | |
| CN113292205B (zh) | 一种滤柱与植物修复联用的重金属污染水体修复方法 | |
| Liu et al. | Synthesis strategies, mechanisms, and potential risks of biomass-based adsorbents (BAs) for heavy metal removal from aqueous environment: A review | |
| CN113058978B (zh) | 利用硅酸盐固化的重金属介导生物炭复合物的生产工艺 | |
| CN115430452A (zh) | 一种氮改性生物炭材料及对有机污染水体的处理方法 | |
| CN113213578B (zh) | 一种处理尾矿库废水中丁基黄药的方法 | |
| CN114984958A (zh) | 一种赤泥基固废催化剂及其制备方法和修复土壤多环芳烃污染的方法 | |
| Li et al. | Natural Mineral for Remediation of Ironand Manganese-Contaminated Groundwaters. |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |