CN116850972A - 用于多污染物源废水处理的复合吸附剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂及其制备方法,涉及水处理领域。其中,复合吸附剂主要由以下原料制成:铁骨架材料70~110重量份,壳聚糖60~80重量份,明胶20~50重量份,致孔剂150~400重量份,戊二醛溶液30~80体积份,乙酸水溶液10000~25000体积份;铁骨架材料主要由以下重量百分比的原料制成:水溶性铁盐5~12%,均苯三甲酸0.5~7%,水84~94%;致孔剂选用羧甲基纤维素或聚氧化乙烯。本发明的复合吸附剂对多污染物源具有良好的吸附效果,且机械强度高,多次循环损失小,具有良好的水稳定性和可再生性能。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域,尤其涉及一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂及其制备方法。
背景技术
近年来,随着各种产业的大幅发展,大量的污染物被排放到水体之中。例如医疗业容易排放一些含抗生素的废水,采矿业、电力行业、化工业等也会产生一些重金属排放,这些排放往往共同赋存在水体之中,形成了多污染物源的废水。针对这些废水的处理修复技术是缺乏的。
就单一的含抗生素的废水处理而言,现有技术采用的处理方法有化学法、生物法与吸附法。其中,化学法是指采用臭氧、芬顿试剂或其他光催化性物质进行氧化,这种方法降解速率快,但是能耗高,操作成本高,难以大规模操作。生物法是指通过生物转化进行降解,虽然其可大规模操作,但反应周期长,且厌氧反应条件严苛,稳定性差。吸附法则是通过特定的试剂进行吸附,常用的如活性炭、磁性核壳材料、蒙脱石、沸石等,吸附法具备操作简单、高效、能耗低,几乎不产生毒副产物的优点,但其处理效果与吸附剂类型具有很大的关系。如何降低吸附剂的成本,提升可循环利用性能,提升吸附量是研究者的研究重点。
就单一重金属废水而言,现有技术所采用的处理方法包括:离子交换法、化学沉淀法、吸附法等。离子交换法一般是指通过离子交换树脂、沸石等进行交换,其具备吸附率高的优点,但其产生废液量大,交换周期长。化学沉淀法是指加入特定的试剂,使得重金属离子沉淀,这种方法去除效率高,但沉淀试剂会对水体造成二次污染。吸附法常采用的吸附试剂有活性炭、介孔材料等。
也有一些研究者对同时赋存抗生素和重金属离子的废水的处理进行了研究,结果表明:对于不同类型的重金属离子和不同类型的抗生素,在不同吸附剂上表现出的吸附行为可能是彼此促进,也可能是彼此抑制。因此,提供一种同时对重金属离子和抗生素具有较高的吸附率的吸附剂是有意义的。
另一方面,金属有机骨架材料具有较高的孔隙率、比较面积,因此具有良好的吸附效果。在水处理方面具有良好的潜力。然而,其具备机械强度差、材料损失、水不稳定等缺点,此外其萃取效率低,难以再生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,其对多种污染物源的吸附能力强,稳定性高,易于再生。
本发明还要解决的技术问题在于,提供一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂的制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,其主要由以下原料制成:
铁骨架材料70~110重量份,壳聚糖60~80重量份,明胶20~50重量份,致孔剂150~400重量份,戊二醛溶液30~80体积份,乙酸水溶液10000~25000体积份;其中,当重量份为g时,体积份为L;当重量份为μg时,体积份为mL;当重量份为kg时,体积份为m3,以此类推。
所述铁骨架材料主要由以下重量百分比的原料制成:
水溶性铁盐5~12%,均苯三甲酸0.5~7%,水84~94%;
所述致孔剂选用羧甲基纤维素或聚氧化乙烯。
作为上述技术方案的改进,所述复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料70~85重量份,壳聚糖60~75重量份,明胶20~40重量份,羧甲基纤维素200~300重量份,戊二醛溶液30~50体积份,乙酸水溶液18000~25000体积份。
作为上述技术方案的改进,所述复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料70~85重量份,壳聚糖60~75重量份,明胶20~40重量份,聚氧化乙烯300~400重量份,戊二醛溶液50~70体积份,乙酸水溶液18000~25000体积份。
作为上述技术方案的改进,所述复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料80重量份,壳聚糖70重量份,明胶30重量份,羧甲基纤维素250重量份,戊二醛溶液40体积份,乙酸水溶液20000体积份。
作为上述技术方案的改进,所述复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料80重量份,壳聚糖70重量份,明胶30重量份,聚氧化乙烯350重量份,戊二醛溶液60体积份,乙酸水溶液20000体积份。
作为上述技术方案的改进,所述戊二醛溶液的浓度为2~20wt%,所述乙酸水溶液的浓度为0.1~0.5vol%。
相应的,本发明还公开了一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂的制备方法,用于制备上述的用于多污染源废水处理的复合吸附剂,其包括以下步骤:
(1)将水溶性铁盐、均苯三甲酸、水混合均匀,在150~200℃反应10~20h,得到铁骨架材料;
(2)将铁骨架材料、壳聚糖、明胶、致孔剂、乙酸水溶液混合均匀,并滴加戊二醛溶液,在-30~-10℃冷冻3~10h,冷冻干燥后得到复合吸附剂成品。
作为上述技术方案的改进,步骤(1)中:
将水溶性铁盐、均苯三甲酸、水混合均匀,在160℃反应12h,然后依次采用水、乙醇洗涤,最后干燥,即得到铁骨架材料。
作为上述技术方案的改进,步骤(2)包括:
(2.1)将铁骨架材料与乙酸溶液混合均匀,再加入壳聚糖、明胶、致孔剂,混合均匀后滴加戊二醛溶液,得到混合物;滴加过程中持续搅拌混合;
(2.2)将混合物置于模具中,在-30~-10℃冷冻3~10h,脱模,冷冻干燥后得到复合吸附剂成品。
作为上述技术方案的改进,步骤(2.2)中:
将冷冻干燥得到的复合吸附剂依次采用水、丙酮、环己烷洗涤,即得到复合吸附剂成品。
实施本发明,具有如下有益效果:
本发明的用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,主要由铁骨架材料、壳聚糖、明胶、致孔剂、戊二醛溶液、乙酸水溶液制成,其对多污染物源具有良好的吸附效果,且其机械强度高,多次循环损失小,具有良好的水稳定性和可再生性能。
附图说明
图1是本发明实施例1中复合吸附剂的N2吸附脱附曲线;
图2是本发明实施例2中复合吸附剂的N2吸附脱附曲线;
图3是本发明实施例1中复合吸附剂的形貌结构图;
图4是本发明实施例2中复合吸附剂的形貌结构图;
图5是实施例1中的复合吸附剂在不同pH下对TC和Cu2+的去除效果图;
图6是实施例2中的复合吸附剂在不同pH下对TC和Cu2+的去除效果图;
图7是实施例1中复合吸附剂的循环性能试验结果图;
图8是实施例2中复合吸附剂的循环性能试验结果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明作进一步地详细描述。
本发明提供了一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,其主要由以下原料制成:铁骨架材料70~110重量份,壳聚糖60~80重量份,明胶20~50重量份,致孔剂150~400重量份,戊二醛溶液30~80体积份,乙酸水溶液10000~25000体积份;
其中,铁骨架材料主要由以下重量百分比的原料制成:水溶性铁盐5~12%,均苯三甲酸0.5~7%,水84~94%;基于上述配方所得到的铁骨架材料具备较高的孔隙率和比表面积,对废水中抗生素、重金属离子具有较高的吸附潜力。
其中,水溶性铁盐可为氯化铁、九水硝酸铁、硝酸铁、磷酸铁、甲酸铁等,但不限于此。优选的为九水硝酸铁,其可与均苯三甲酸配位组装,形成网状的铁骨架材料,提升对各种污染物源的吸附潜力。水溶性铁盐的用量为5~12wt%,示例性的为6wt%、8wt%、10wt%或11wt%,但不限于此。
其中,均苯三甲酸是主要的有机配体提供者,其有助于促进后续致孔剂的嫁接、结合,提升复合吸附剂的强度、稳定性和循环性能。具体的,均苯三甲酸的用量为0.5~7wt%,示例性的为1.5wt%、3wt%、4.5wt%或6wt%,但不限于此。
其中,水的用量为84~94wt%,水是主要的分散剂,合理的用量有助于优化铁骨架材料的孔道结构。示例性的,水的用量为85wt%、87wt%、89wt%、91wt%或93wt%,但不限于此。
优选的,在本发明的一个实施例之中,铁骨架材料由以下重量百分比的原料制成:九水硝酸铁6~10%,均苯三甲酸2~5%,水85~91%。
更优选的,铁骨架材料由以下重量百分比的原料制成:九水硝酸铁6~8%,均苯三甲酸2~4%,水89~91%。
需要说明的是,铁骨架材料虽然具有良好的吸附潜能,但是其呈粉末状,容易被水流冲散,水稳定性差,且后期分离回收困难,循环性能差。为此,本发明引入了壳聚糖、明胶、致孔剂等,以提升其机械强度、水稳定性和循环性能,具体如下。
其中,壳聚糖是一种优良的吸附剂,且可将其他各种原料与铁骨架材料粘合,发挥对多种污染物的吸附作用。具体的,壳聚糖的用量为60~80重量份,当其用量<60份时,虽然对抗生素类污染物的去除效率较高,达到70%以上,但对重金属类污染物的去除效率较低。当其用量>80份时,对重金属类污染物的去除率急速下降。示例性的,壳聚糖的用量为64份、68份、72份、76份或70份,但不限于此。
其中,明胶是一种粘结剂,其可有效提升复合吸附剂的机械强度,提升其水稳定性及循环性能。具体的,明胶的用量为20~50重量份,示例性的为25份、30份、35份、40份或45份,但不限于此。
其中,戊二醛是主要的交联剂,其可有效地交联铁骨架材料与其他原料,且不会破坏铁骨架材料的结构。具体的,戊二醛以水溶液形式提供,其浓度为2~20wt%,示例性的为3wt%、6wt%、9wt%、12wt%、15wt%或18wt%。优选的为2~8wt%,更优的为5wt%。戊二醛溶液的用量为30~80体积份,示例性的为34份、39份、43份、48份、52份、65份或78份,但不限于此。
其中,乙酸水溶液是主要的分散剂,其浓度为0.1~0.5vol%,示例性的为0.14vol%、0.23vol%、0.32vol%、0.4vol或0.48vol%,但不限于此。优选的为0.2~0.4vol%,更优选的为0.35vol%。乙酸水溶液的用量为10000~25000体积份。示例性的为12000份、14000份、18000份、20000份或24000份,但不限于此。
其中,致孔剂可选用羧甲基纤维素(CMC)和/或聚氧化乙烯(PEO),其用量为150~400重量份,示例性的为170份、190份、220份、260份、290份、300份或360份,但不限于此。
具体的,羧甲基纤维素作为分子桥梁使得最终得到的复合吸附剂具有完整性好且结构稳定的特点。但羧甲基纤维素具有一定的水溶性,所制备出的吸附剂往往无法在水溶液中稳定存在,故通过引入其他原料以及冷冻干燥法进行复合吸附剂的制备,可有效提升水稳定性。具体的,当致孔剂选用羧甲基纤维素时,其用量优选的为200~300重量份,更优选的为220~260重量份。
具体的,聚氧化乙烯可增加材料的比表面积,能够负载更多的铁骨架材料,提高吸附效率,尤其是在较高pH下的吸附效率。另外,其可以增加机械强度,实现多次重复利用仍保持较高的萃取回收率。需要说明的是,污染物一般是通过π-π键作用和弱的氢键作用吸附在其表面,在弱酸性、中性条件下,这些作用较强,吸附量高。而当pH升高到偏碱性后,污染物解离,转化为具有电负性的离子态形式,与吸附剂表面产生强烈的静电排斥,会大大降低污染物的去除率。例如,以CMC作为致孔剂时,pH为7时,对重金属(Cu2+)、抗生素(TC)的去除率可控制在80%左右,而当pH为8时,大幅下滑至62%左右。而发明人意外发现,当采用PEO时,在pH为8时,仍然可将去除率维持在80%以上,充分拓宽了复合吸附剂的适用范围。具体的,当致孔剂为聚氧化乙烯时,其用量优选的为300~400重量份,更优选的为330~370重量份。
优选的,在本发明的一个实施例之中,复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料70~85重量份,壳聚糖60~75重量份,明胶20~40重量份,羧甲基纤维素200~300重量份,戊二醛溶液30~50体积份,乙酸水溶液18000~25000体积份。或
复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料70~85重量份,壳聚糖60~75重量份,明胶20~40重量份,聚氧化乙烯300~400重量份,戊二醛溶液50~70体积份,乙酸水溶液18000~25000体积份。
更优选的,在本发明的另一个实施例之中,复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料80重量份,壳聚糖70重量份,明胶30重量份,羧甲基纤维素250重量份,戊二醛溶液40体积份,乙酸水溶液20000体积份。或
复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料80重量份,壳聚糖70重量份,明胶30重量份,聚氧化乙烯350重量份,戊二醛溶液60体积份,乙酸水溶液20000体积份。
相应的,本发明还公开了一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)将水溶性铁盐、均苯三甲酸、水混合均匀,在150~200℃反应10~20h,得到铁骨架材料;
具体的,先将水溶性铁盐、均苯三甲酸、水混合均匀,然后在150~200℃反应10~20h,所得产物采用水、乙醇洗涤,最后干燥,即得到铁骨架材料。
优选的,在本发明的一个实施例之中,反应条件为:在160℃反应12h。
(2)将铁骨架材料、壳聚糖、明胶、致孔剂、乙酸水溶液混合均匀,并滴加戊二醛溶液,在-30~-10℃冷冻3~10h,冷冻干燥后得到复合吸附剂成品。
具体的,步骤(2)包括:
(2.1)将铁骨架材料与乙酸溶液混合均匀,再加入壳聚糖、明胶、致孔剂,混合均匀后滴加戊二醛溶液,得到混合物;滴加过程中持续搅拌混合;
(2.2)将混合物置于模具中,在-30~-10℃冷冻3~10h,脱模,冷冻干燥后依次采用水、丙酮、环己烷洗涤,即得到复合吸附剂成品。
下面以具体实施例对本发明进行说明:
实施例1
本实施例提供一种用于多污染物废水处理的复合吸附剂,其制备步骤包括:
用分析天平准确称取8.0800g九水硝酸铁,2.8079g均苯三甲酸,并将其置于烧杯中,加入100mL的蒸馏水,放置在磁力搅拌器上1000r/min室温搅拌1.5h。搅拌完成后将混合液转移至反应釜中160℃反应12h。反应结束后待反应釜冷却至室温得红颜色粉末。用蒸馏水离心粉末,本操作重复5次,离心条件是在转速为5000r/min下离心5min;同样的条件下用无水乙醇离心洗涤3次,放入烘箱内110℃条件下干燥12h,即得到铁骨架材料。
称取80mg的铁骨架材料,置于干燥烧杯中,缓慢倒入20mL含有70μL冰乙酸的水溶液并将其搅拌均匀,后续加入70mg壳聚糖、30mg明胶颗粒及250mg羧甲基纤维素,用玻璃棒充分搅拌。滴加40μL浓度为5%戊二醛溶液,继续搅拌直到红色混合物变得均匀,将混合溶液转移至圆柱体硅胶模具中放入冰箱-20℃下冷冻4h,之后将成型的材料进行脱模,并将其放入到冷冻干燥机中并在真空状态下(小于15Pa)冷冻干燥20h,将冷冻干燥后的泡沫在水中洗涤数次直至洗脱水pH值接近7,继续用丙酮浸泡30min,其间更换3次丙酮。最后,将泡沫浸入环己烷中1h,取出后在通风橱中干燥,即制备得到复合吸附剂成品。
实施例2
本实施例提供一种用于多污染物废水处理的复合吸附剂,其制备步骤包括:
用分析天平准确称取8.0800g九水硝酸铁,2.8079g均苯三甲酸,并将其置于烧杯中,加入100mL的蒸馏水,放置在磁力搅拌器上1000r/min室温搅拌1.5h。搅拌完成后将混合液转移至反应釜中160℃反应12h。反应结束后待反应釜冷却至室温得红颜色粉末。用蒸馏水离心粉末,本操作重复5次,离心条件是在转速为5000r/min下离心5min;同样的条件下用无水乙醇离心洗涤3次,放入烘箱内110℃条件下干燥12h,即得到铁骨架材料。
称取80mg的铁骨架材料,置于干燥烧杯中,缓慢倒入20mL含有70μL冰乙酸的水溶液并将其搅拌均匀,后续加入70mg壳聚糖、30mg明胶颗粒及350mg聚氧化乙烯,用玻璃棒充分搅拌。滴加60μL浓度为5%戊二醛溶液,继续搅拌直到红色混合物变得均匀,将混合溶液转移至圆柱体硅胶模具中放入冰箱-20℃下冷冻4h,之后将成型的材料进行脱模,并将其放入到冷冻干燥机中并在真空状态下(小于15Pa)冷冻干燥20h,将冷冻干燥后的泡沫在水中洗涤数次直至洗脱水pH值接近7,继续用丙酮浸泡30min,其间更换3次丙酮。最后,将泡沫浸入环己烷中1h,取出后在通风橱中干燥,即制备得到复合吸附剂成品。
试验例1复合吸附剂的检测
将实施例1、实施例2得到的复合吸附剂进行氮气脱附测试(Micromeritics ASAP2420气体吸附分析仪),结果如图1所示和图2。从图中可以看出,N2吸附等温线归类为典型的Ⅱ型等温线,说明样品的吸附过程是以介孔和大孔为主的多层吸附。此外,图中存在回滞环,等温线没有明显的饱和吸附平台,根据最新的IUPAC的分类判定其属于H3型回滞环,表明样品孔结构并不规整,孔径分布较为不均匀。分析可得实施例1中复合吸附剂的BET比表面积为376.873m2/g,总孔容为0.376m3/g,其相较铁骨架材料有明显下降,这也说明CMC被嫁接到了铁骨架材料的孔道中。实施例2中复合吸附剂的BET比表面积397.44m2/g,总孔容为0.323m3/g,其相较铁骨架材料有明显下降,这也说明PEO被嫁接到了铁骨架材料的孔道中。
图3是实施例1中复合吸附剂的形貌结构图(SEM),从图中可以看出,其具有层状多孔结构,且孔壁光滑,这样的结构有利于污染物质在吸附剂表面扩散。
图4是实施例2中复合吸附剂的形貌结构图(SEM),从图中可以看出,
复合吸附剂具有的层状结构和中通的孔道,且同实施例1中的复合吸附剂相比,实施例2中的复合吸附剂具有明显的聚集性。形成该形貌结构的原因是:在合成过程中,以PEO作为矿化剂,补偿Fe(III)阳离子的电荷,缩聚反应在单元中不断释放水分子,导致铁骨架材料粒子在自组装过程中的聚集。
试验例2
本试验例探究了pH值在3~9范围内复合吸附剂对四环素(TC)和Cu2+的去除效果。具体的,配制含有TC(30mg/L)、Cu2+(30mg/L)混合溶液,量取150mL于锥形瓶中,并加入复合吸收剂50mg(实施例1)、40mg(实施例2)。通过加入适量的1mol/L NaOH和HCl调节样品溶液的pH分别为3、4、5、6、7、8、9。随后将锥形瓶置于恒温摇床中,摇床温度为25℃,转速为150rpm,待吸附达到平衡,注射器取上清液测量污染物浓度。
具体结果如图5、图6所示。从图5中可以看出,随着pH的增加,实施例1中的复合吸附剂对于污染物的去除效率呈先增大后减小的趋势,在强酸和强碱的条件下,去除率最低,当pH=3时,对于TC、Cu2+的去除率仅为47.40%±3.72%和39.03%±2.01%;当pH=9时,对于TC、Cu2+的去除率仅为38.21%±1.55%和45.20%±2.62%。该复合吸附剂对于污染物的去除效率达到最佳是在弱酸条件下(pH=6),对TC、Cu2+的去除率达到88.65%±2.66%和87.51%±3.88%。同时,可以看出,在pH为4~7范围内,对TC、Cu2+的去除率可达到70%以上。
从图6可以看出,随着pH的增加,实施例2中的复合吸附剂对于污染物的去除效率呈先增大后减小的趋势,在强酸和强碱的条件下,去除率最低。当pH=3时,对于TC、Cu2+的去除率仅为43.95%±1.78%和37.73%±1.94%;当pH=9时,对于TC、Cu2+的去除率仅为61.26%±2.17%和47.03%±1.62%,但与实施例1中的复合吸收剂相比,其在强碱条件下去除率得到提升。实施例2中复合吸附剂对于污染物的去除效率达到最佳是在中性条件下(pH=7),去除率达到95.62%±1.44%和95.06%±3.04%。此外,从图中可以看出,在pH为6~8范围内,对TC、Cu2+的去除率可达到70%以上。
试验例3
本试验例探讨复合吸附剂的稳定性及循环再生性能。具体实验过程为:
分别取试验例2中最佳pH条件下吸附至饱和的复合吸附剂,投入2mL甲醇中洗脱,设置洗脱时间分别为5min、10min、15min、20min、25min、30min,测定TC、Cu2+的回收率。确定最佳的洗脱时间。
然后在最佳洗脱条件下,进行循环再生试验,即以试验例2中最佳的pH条件进行吸附,然后利用上述的最佳洗脱条件脱附,并在130℃下活化12h,如此循环,以观察复合吸附剂的循环再生性能。
洗脱实验结果表明,当洗脱时间为25min时,实施例1中复合吸附剂的TC、Cu2+的回收率达到最大值,分别为90.23%±3.12%(TC)和88.15%±1.05%(Cu2+)。当洗脱时间为20min时,实施例2中复合吸附剂的TC、Cu2+的回收率达到最大值,分别为94.79%±1.04%(TC)和92.74%±1.70%(Cu2+)。表明实施例2中复合吸附剂的最佳洗脱时间为20min,较实施例1中的25min快5min,具备更优的再生效率。
图7是实施例1中复合吸附剂的循环性能试验结果图,从图中可以看出,经过3次循环使用的复合吸附剂对TC、Cu2+仍表现出良好的吸附亲和力,去除率变化不大相对稳定,均保持在80%以上。继续增加循环次数,去除率出现小幅下降,在进行到第6次循环时,对于两种目标污染物的去除率也是维持在70%以上。在循环次数为7~9时,由于材料结构坍塌造成去除率大幅度下降,下降至50%以下,此时材料的吸附性能已大部分丧失。这表明本实施例1中复合吸附剂具有较强的机械强度、水稳定性以及较优的循环再生性能。
图8是实施例2中复合吸附剂的循环性能试验结果图,从图中可以看出,经过3次循环使用的复合吸附剂对TC、Cu2+仍表现出良好的吸附亲和力,去除率均保持在90%以上。继续增加循环次数,去除率出现小幅下降,在进行到第8次循环时,对于两种目标污染物的去除率也是维持在70%左右。在循环次数为9~10时,去除率大幅下降,在进行至第10次时,对TC和Cu2+的去除率已下降至50%左右。在整个循环试验过程中,复合吸附剂未出现坍塌。这也表明实施例2中的复合吸附剂无论是机械性能、水稳定性、使用寿命均优于实施例1中的复合吸附剂。
以上所述是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,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,其特征在于,主要由以下原料制成:
铁骨架材料70~110重量份,壳聚糖60~80重量份,明胶20~50重量份,致孔剂150~400重量份,戊二醛溶液30~80体积份,乙酸水溶液10000~25000体积份;
所述铁骨架材料主要由以下重量百分比的原料制成:
水溶性铁盐5~12%,均苯三甲酸0.5~7%,水84~94%;
所述致孔剂选用羧甲基纤维素或聚氧化乙烯。
2.如权利要求1所述的用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,其特征在于,所述复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料70~85重量份,壳聚糖60~75重量份,明胶20~40重量份,羧甲基纤维素200~300重量份,戊二醛溶液30~50体积份,乙酸水溶液18000~25000体积份。
3.如权利要求1所述的用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,其特征在于,所述复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料70~85重量份,壳聚糖60~75重量份,明胶20~40重量份,聚氧化乙烯300~400重量份,戊二醛溶液50~70体积份,乙酸水溶液18000~25000体积份。
4.如权利要求1所述的用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,其特征在于,所述复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料80重量份,壳聚糖70重量份,明胶30重量份,羧甲基纤维素250重量份,戊二醛溶液40体积份,乙酸水溶液20000体积份。
5.如权利要求1所述的用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,其特征在于,所述复合吸附剂由以下重量份的原料制成:
铁骨架材料80重量份,壳聚糖70重量份,明胶30重量份,聚氧化乙烯350重量份,戊二醛溶液60体积份,乙酸水溶液20000体积份。
6.如权利要求1~5任一项所述的用于多污染物源废水处理的复合吸附剂,其特征在于,所述戊二醛溶液的浓度为2~20wt%,所述乙酸水溶液的浓度为0.1~0.5vol%。
7.一种用于多污染物源废水处理的复合吸附剂的制备方法,用于制备如权利要求1~6任一项所述的用于多污染源废水处理的复合吸附剂,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将水溶性铁盐、均苯三甲酸、水混合均匀,在150~200℃反应10~20h,得到铁骨架材料;
(2)将铁骨架材料、壳聚糖、明胶、致孔剂、乙酸水溶液混合均匀,并滴加戊二醛溶液,在-30~-10℃冷冻3~10h,冷冻干燥后得到复合吸附剂成品。
8.如权利要求7所述的用于多污染物源废水处理的复合吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中:
将水溶性铁盐、均苯三甲酸、水混合均匀,在160℃反应12h,然后依次采用水、乙醇洗涤,最后干燥,即得到铁骨架材料。
9.如权利要求7所述的用于多污染物源废水处理的复合吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)包括:
(2.1)将铁骨架材料与乙酸溶液混合均匀,再加入壳聚糖、明胶、致孔剂,混合均匀后滴加戊二醛溶液,得到混合物;滴加过程中持续搅拌混合;
(2.2)将混合物置于模具中,在-30~-10℃冷冻3~10h,脱模,冷冻干燥后得到复合吸附剂成品。
10.如权利要求9所述的用于多污染物源废水处理的复合吸附剂的制备方法,其特征在于,步骤(2.2)中:
将冷冻干燥得到的复合吸附剂依次采用水、丙酮、环己烷洗涤,即得到复合吸附剂成品。
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