开云优惠体育网页版入口

专利名称：一种用于水中重金属深度去除的复合药剂及其制备方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211637509.8

专利申请（专利权）人：山西桑干河生态环境有限公司
权利人地址：山西省大同市阳高县王官屯镇龙泉工业园区大泉山路1号

专利发明（设计）人：张志英

专利摘要：本发明涉及废水处理技术领域，提供一种用于水中重金属深度去除的复合药剂及其制备方法，本发明使用葡萄糖和壳聚糖对凹凸棒石粉末进行碳化改性，使凹凸棒石的表面除含有丰富的含氧基团外还含有部分氨基，质子氨基化能够与金属铬发生静电吸附及配位吸附，从而能够提高对金属铬的去除效率，本发明使用十六烷基三甲基溴化铵对混合后的氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石进行改性，能够使复合药剂在具备上述原料吸附性能的同时，还能够更好的吸附部分有机污染物，从而防止某些重金属因附着在有机物上而未被吸附去除的情况发生，达到重金属深度去除的效果。

主权利要求：
1.一种用于水中重金属深度去除的复合药剂，其特征在于，所述复合药剂由以下重量份计的原料组成：30?35份氨基功能化凹凸棒石、38?40份改性磁性功能化凹凸棒石、22?25份负载纳米氧化锌的凹凸棒石、16?18份十六烷基三甲基溴化铵、200份去离子水和适量盐酸溶液；
其中，所述氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石均以凹凸棒石粉末为原料经改性后制得；
所述凹凸棒石粉末的制备方法为：将凹凸棒石原土倒入树脂球磨罐中以玛瑙球作为球磨介质进行球磨，球磨时间20h后进行超声提纯，超声提纯后再次研磨，接着过200目筛，所得即为凹凸棒石粉末；
所述氨基功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：
步骤I、称取2?3重量份凹凸棒石粉末、3?4重量份葡萄糖和2?3重量份壳聚糖溶于110?
120重量份的去离子水中，超声分散后加入12?15重量份25%氨水进行搅拌，将pH值调至11后置于水热反应釜中，在180℃的条件下反应48h；
步骤II、将步骤步骤I中所得产物冷却至室温后进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇交替洗涤至中性，在65℃的条件下真空干燥，所得即为氨基功能化凹凸棒石；
所述步骤I中超声分散的频率为26?28kHz，超声分散时间为15?20min，且步骤II中离心的转速为5000?6000r/min；
所述改性磁性功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：
步骤a、按重量份计称取1?2份凹凸棒石粉末、1?2份六水三氯化铁、3?4份醋酸钠、1?2份聚乙二醇和40?42份乙二醇进行混合，超声分散后置于水热反应釜中，在200℃的条件下反应24h；
步骤b、将步骤a中所得产物冷却至室温后，以5000?6000r/min的转速进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在58℃的条件下真空干燥，所得记作磁性功能化凹凸棒石；
步骤c、按重量份计称取2?3份磁性功能化凹凸棒石和40?45份3?氨基丙基三乙氧基硅烷水溶液进行混合，以500?600r/min的速度搅拌50min后制得悬浮液；
步骤d、将步骤c中的悬浮液于5000r/min的条件下离心10min，所得产物使用去离子水洗涤3次后冷冻干燥，所得即为改性磁性功能化凹凸棒石；
所述步骤a中超声分散的频率为28?30kHz，超声分散时间为20?22min；
所述复合药剂的制备方法包括以下步骤；
Step1、将上述重量份的氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石放入球磨罐中进行球磨并过200目筛，所得记作混合粉末；
Step2、按照100g/L的固液比将混合粉末与盐酸溶液进行混合，搅拌2h后在60℃温度下超声分散1h，离心后得沉淀，使用去离子水对沉淀进行水洗直至中性，接着对所得沉淀进行烘干和再次研磨；
Step3、将上述重量份的十六烷基三甲基溴化铵和去离子水进行混合，加热至50℃进行搅拌溶解，接着加入经Step2处理后的混合粉末，于室温下混合搅拌24h，过滤后使用去离子水洗涤3?5次，然后在105℃的条件下烘干并研磨，研磨后过200目筛，所得即为用于水中重金属深度去除的复合药剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于水中重金属深度去除的复合药剂，其特征在于，所述负载纳米氧化锌的凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：步骤1、将凹凸棒石粉末倒入烧杯中加入总量为其5?6倍的去离子水搅拌制成混合物，接着加入总量为凹凸棒石1?2倍的30%过氧化氢，在声波震动机中震荡2h，然后进行离心洗涤和烘干，所得记作改性凹凸棒石粉末；
步骤2、称取22?25重量份改性凹凸棒石粉末、13?15重量份六水合硝酸锌和16?18重量份尿素倒入容器内，接着加入85?90重量份去离子水搅拌制成混合组分，将混合组分置于95℃的水浴环境中搅拌5h，然后使用去离子水洗涤2?3次，洗涤后经离心脱水、干燥和研磨处理；
步骤3、将步骤2中所得产物放入马弗炉中煅烧，煅烧过程为先升温至350℃再保温煅烧
1h，接着随炉冷却至室温，所得即为负载纳米氧化锌的凹凸棒石；
所述步骤1和步骤2中的搅拌速度均为500?600r/min，所述步骤3中的升温速率为10℃/min。
3.根据权利要求1所述的一种用于水中重金属深度去除的复合药剂，其特征在于，所述Step2中超声分散的频率为26?28kHz，超声分散时间为10?15min，且Step2中离心的转速为
6000?8000r/min。 说明书 : 一种用于水中重金属深度去除的复合药剂及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种用于水中重金属深度去除的复合药剂及其制备方法。背景技术[0002] 近年来，随着工农业发展和城市人口的增加，产生了大量的工业废水和生活污水，环境污染问题日益加剧，如何绿色和高效治理环境污染是当前人们急需解决的一大重要问题。吸附技术由于能耗低，操作灵活性大，对设备要求不高等优点，已经成为水处理领域应用最为广泛的技术之一。近年来，以凹凸棒石为代表的黏土矿物吸附剂因其吸附性能优良，在水处理领域受到越来越多的关注，目前市面上出现了很多种以凹凸棒石为原料制得的水处理药剂，但是这些水处理药剂对重金属的吸附去除能力较差，很多药剂对该问题进行了改进，但仍未达到理想的最佳效果。[0003] 如中国专利号CN201310409782.X公开的一种用于废水中重金属深度去除的复合药剂及其制备方法，该发明对水中重金属离子具有很强的吸附、螯合和絮凝性能，同时可以辅助降低COD、脱色、除磷等多种功效，且处理效果好，制备方法简单易。该发明仅仅是通过酸化的方式对凹凸棒石进行改性，若能够以多种改性方式对凹凸棒石进行改性使其具备多种吸附性能，再以改性后的凹凸棒石为原料制备复合药剂，则能改善高复合药剂在实际应用中对重金属粒子的去除效果。发明内容[0004] 解决的技术问题[0005] 针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种用于水中重金属深度去除的复合药剂及其制备方法，旨在使其能够提高对废水中重金属的去除效率，从而能够更好地应用于水处理领域。[0006] 技术方案[0007] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：[0008] 一种用于水中重金属深度去除的复合药剂，所述复合药剂由以下重量份计的原料组成：30?35份氨基功能化凹凸棒石、38?40份改性磁性功能化凹凸棒石、22?25份负载纳米氧化锌的凹凸棒石、16?18份十六烷基三甲基溴化铵、200份去离子水和适量盐酸溶液；[0009] 其中，所述氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石均以凹凸棒石粉末为原料经改性后制得。[0010] 更进一步地，所述凹凸棒石粉末的制备方法为：将凹凸棒石原土倒入树脂球磨罐中以玛瑙球作为球磨介质进行球磨，球磨时间20h后进行超声提纯，超声提纯后再次研磨，接着过200目筛，所得即为凹凸棒石粉末。[0011] 更进一步地，所述氨基功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0012] 步骤I、称取2?3重量份凹凸棒石粉末、3?4重量份葡萄糖和2?3重量份壳聚糖溶于110?120重量份的去离子水中，超声分散后加入12?15重量份25％氨水进行搅拌，将pH值调至11后置于水热反应釜中，在180℃的条件下反应48h；[0013] 步骤II、将步骤步骤I中所得产物冷却至室温后进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇交替洗涤至中性，在65℃的条件下真空干燥，所得即为氨基功能化凹凸棒石。[0014] 更进一步地，所述步骤I中超声分散的频率为26?28kHz，超声分散时间为15?20min，且步骤II中离心的转速为5000?6000r/min。[0015] 更进一步地，所述改性磁性功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0016] 步骤a、按重量份计称取1?2份凹凸棒石粉末、1?2份六水三氯化铁、3?4份醋酸钠、1?2份聚乙二醇和40?42份乙二醇进行混合，超声分散后置于水热反应釜中，在200℃的条件下反应24h；[0017] 步骤b、将步骤a中所得产物冷却至室温后，以5000?6000r/min的转速进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在58℃的条件下真空干燥，所得记作磁性功能化凹凸棒石；[0018] 步骤c、按重量份计称取2?3份磁性功能化凹凸棒石和40?45份3?氨基丙基三乙氧基硅烷水溶液进行混合，以500?600r/min的速度搅拌50min后制得悬浮液；[0019] 步骤d、将步骤c中的悬浮液于5000r/min的条件下离心10min，所得产物使用去离子水洗涤3次后冷冻干燥，所得即为改性磁性功能化凹凸棒石。[0020] 更进一步地，所述步骤a中超声分散的频率为28?30kHz，超声分散时间为20?22min。[0021] 更进一步地，所述负载纳米氧化锌的凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0022] 步骤1、将凹凸棒石粉末倒入烧杯中加入总量为其5?6倍的去离子水搅拌制成混合物，接着加入总量为凹凸棒石1?2倍的30％过氧化氢，在声波震动机中震荡2h，然后进行离心洗涤和烘干，所得记作改性凹凸棒石粉末；[0023] 步骤2、称取22?25重量份改性凹凸棒石粉末、13?15重量份六水合硝酸锌和16?18重量份尿素倒入容器内，接着加入85?90重量份去离子水搅拌制成混合组分，将混合组分置于95℃的水浴环境中搅拌5h，然后使用去离子水洗涤2?3次，洗涤后经离心脱水、干燥和研磨处理；[0024] 步骤3、将步骤2中所得产物放入马弗炉中煅烧，煅烧过程为先升温至350℃再保温煅烧1h，接着随炉冷却至室温，所得即为负载纳米氧化锌的凹凸棒石。[0025] 更进一步地，所述步骤1和步骤2中的搅拌速度均为500?600r/min，所述步骤3中的升温速率为10℃/min。[0026] 一种用于水中重金属深度去除的复合药剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤；[0027] Step1、将上述重量份的氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石放入球磨罐中进行球磨并过200目筛，所得记作混合粉末；[0028] Step2、按照100g/L的固液比将混合粉末与盐酸溶液进行混合，搅拌2h后在60℃温度下超声分散1h，离心后得沉淀，使用去离子水对沉淀进行水洗直至中性，接着对所得沉淀进行烘干和再次研磨；[0029] Step3、将上述重量份的十六烷基三甲基溴化铵和去离子水进行混合，加热至50℃进行搅拌溶解，接着加入经Step2处理后的混合粉末，于室温下混合搅拌24h，过滤后使用去离子水洗涤3?5次，然后在105℃的条件下烘干并研磨，研磨后过200目筛，所得即为用于水中重金属深度去除的复合药剂。[0030] 更进一步地，所述Step2中超声分散的频率为26?28kHz，超声分散时间为10?15min，且Step2中离心的转速为6000?8000r/min。[0031] 有益效果[0032] 本发明提供了一种用于水中重金属深度去除的复合药剂及其制备方法，与现有公知技术相比，本发明的具有如下有益效果：[0033] 1、本发明使用葡萄糖和壳聚糖对凹凸棒石粉末进行碳化改性，使凹凸棒石的表面除含有丰富的含氧基团外还含有部分氨基，质子氨基化能够与金属铬发生静电吸附及配位吸附，从而能够提高对金属铬的去除效率；其次，本发明在原料中加入改性磁性功能化凹凸棒石，通过磁性氧化铁纳米粒子和3?氨基丙基三乙氧基硅烷对凹凸棒石粉末进行磁化和改性，能够增多凹凸棒石粉末表面官能团的种类和个数，通过官能团与金属粒子的反应，能够增强复合药剂对金属粒子的吸附作用，从而提高复合药剂对水中重金属的去除效率；最后，本发明在原料中加入负载纳米氧化锌的凹凸棒石，能够增强复合药剂对废水中有机污染物的去除性能，纳米氧化锌在光的照射下能够产生有反应活性的羟基自由基，而羟基自由基能够提高光催化降解作用，从而能够使本发明制得的复合药剂在去除废水中金属粒子的同时，还能够将使废水中的有机污染物得到降解，进而在一定程度上提高废水治理的效率。[0034] 2、本发明使用十六烷基三甲基溴化铵对混合后的氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石进行改性，能够使复合药剂在具备上述原料吸附性能的同时，还能够更好的吸附部分有机污染物，从而防止某些重金属因附着在有机物上而未被吸附去除的情况发生，达到重金属深度去除的效果，使本发明制得的用于水中重金属深度去除的复合药剂具有更好的市场推广价值。具体实施方式[0035] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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作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。[0036] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述。[0037] 实施例1[0038] 本实施例的一种用于水中重金属深度去除的复合药剂，复合药剂由以下重量份计的原料组成：30份氨基功能化凹凸棒石、38份改性磁性功能化凹凸棒石、22份负载纳米氧化锌的凹凸棒石、16份十六烷基三甲基溴化铵、200份去离子水和适量盐酸溶液；[0039] 其中，氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石均以凹凸棒石粉末为原料经改性后制得。[0040] 凹凸棒石粉末的制备方法为：将凹凸棒石原土倒入树脂球磨罐中以玛瑙球作为球磨介质进行球磨，球磨时间20h后进行超声提纯，超声提纯后再次研磨，接着过200目筛，所得即为凹凸棒石粉末。[0041] 氨基功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0042] 步骤I、称取2重量份凹凸棒石粉末、3重量份葡萄糖和2重量份壳聚糖溶于110重量份的去离子水中，超声分散后加入12重量份25％氨水进行搅拌，将pH值调至11后置于水热反应釜中，在180℃的条件下反应48h；[0043] 步骤II、将步骤步骤I中所得产物冷却至室温后进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇交替洗涤至中性，在65℃的条件下真空干燥，所得即为氨基功能化凹凸棒石。[0044] 步骤I中超声分散的频率为26kHz，超声分散时间为15min，且步骤II中离心的转速为5000r/min。[0045] 改性磁性功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0046] 步骤a、按重量份计称取1份凹凸棒石粉末、1份六水三氯化铁、3份醋酸钠、1份聚乙二醇和40份乙二醇进行混合，超声分散后置于水热反应釜中，在200℃的条件下反应24h；[0047] 步骤b、将步骤a中所得产物冷却至室温后，以5000r/min的转速进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在58℃的条件下真空干燥，所得记作磁性功能化凹凸棒石；[0048] 步骤c、按重量份计称取2?3份磁性功能化凹凸棒石和40份3?氨基丙基三乙氧基硅烷水溶液进行混合，以500r/min的速度搅拌50min后制得悬浮液；[0049] 步骤d、将步骤c中的悬浮液于5000r/min的条件下离心10min，所得产物使用去离子水洗涤3次后冷冻干燥，所得即为改性磁性功能化凹凸棒石。[0050] 步骤a中超声分散的频率为28kHz，超声分散时间为20min。[0051] 负载纳米氧化锌的凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0052] 步骤1、将凹凸棒石粉末倒入烧杯中加入总量为其5倍的去离子水搅拌制成混合物，接着加入总量为凹凸棒石1倍的30％过氧化氢，在声波震动机中震荡2h，然后进行离心洗涤和烘干，所得记作改性凹凸棒石粉末；[0053] 步骤2、称取22重量份改性凹凸棒石粉末、13重量份六水合硝酸锌和16重量份尿素倒入容器内，接着加入85重量份去离子水搅拌制成混合组分，将混合组分置于95℃的水浴环境中搅拌5h，然后使用去离子水洗涤2次，洗涤后经离心脱水、干燥和研磨处理；[0054] 步骤3、将步骤2中所得产物放入马弗炉中煅烧，煅烧过程为先升温至350℃再保温煅烧1h，接着随炉冷却至室温，所得即为负载纳米氧化锌的凹凸棒石。[0055] 步骤1和步骤2中的搅拌速度均为500r/min，步骤3中的升温速率为10℃/min。[0056] 一种用于水中重金属深度去除的复合药剂的制备方法，制备方法包括以下步骤；[0057] Step1、将上述重量份的氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石放入球磨罐中进行球磨并过200目筛，所得记作混合粉末；[0058] Step2、按照100g/L的固液比将混合粉末与盐酸溶液进行混合，搅拌2h后在60℃温度下超声分散1h，离心后得沉淀，使用去离子水对沉淀进行水洗直至中性，接着对所得沉淀进行烘干和再次研磨；[0059] Step3、将上述重量份的十六烷基三甲基溴化铵和去离子水进行混合，加热至50℃进行搅拌溶解，接着加入经Step2处理后的混合粉末，于室温下混合搅拌24h，过滤后使用去离子水洗涤3次，然后在105℃的条件下烘干并研磨，研磨后过200目筛，所得即为用于水中重金属深度去除的复合药剂。[0060] Step2中超声分散的频率为26kHz，超声分散时间为10min，且Step2中离心的转速为6000r/min。[0061] 实施例2[0062] 本实施例的一种用于水中重金属深度去除的复合药剂，复合药剂由以下重量份计的原料组成：35份氨基功能化凹凸棒石、40份改性磁性功能化凹凸棒石、25份负载纳米氧化锌的凹凸棒石、18份十六烷基三甲基溴化铵、200份去离子水和适量盐酸溶液；[0063] 其中，氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石均以凹凸棒石粉末为原料经改性后制得。[0064] 凹凸棒石粉末的制备方法为：将凹凸棒石原土倒入树脂球磨罐中以玛瑙球作为球磨介质进行球磨，球磨时间20h后进行超声提纯，超声提纯后再次研磨，接着过200目筛，所得即为凹凸棒石粉末。[0065] 氨基功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0066] 步骤I、称取3重量份凹凸棒石粉末、4重量份葡萄糖和3重量份壳聚糖溶于120重量份的去离子水中，超声分散后加入15重量份25％氨水进行搅拌，将pH值调至11后置于水热反应釜中，在180℃的条件下反应48h；[0067] 步骤II、将步骤步骤I中所得产物冷却至室温后进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇交替洗涤至中性，在65℃的条件下真空干燥，所得即为氨基功能化凹凸棒石。[0068] 步骤I中超声分散的频率为28kHz，超声分散时间为20min，且步骤II中离心的转速为6000r/min。[0069] 改性磁性功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0070] 步骤a、按重量份计称取2份凹凸棒石粉末、2份六水三氯化铁、4份醋酸钠、2份聚乙二醇和42份乙二醇进行混合，超声分散后置于水热反应釜中，在200℃的条件下反应24h；[0071] 步骤b、将步骤a中所得产物冷却至室温后，以6000r/min的转速进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在58℃的条件下真空干燥，所得记作磁性功能化凹凸棒石；[0072] 步骤c、按重量份计称取3份磁性功能化凹凸棒石和45份3?氨基丙基三乙氧基硅烷水溶液进行混合，以600r/min的速度搅拌50min后制得悬浮液；[0073] 步骤d、将步骤c中的悬浮液于5000r/min的条件下离心10min，所得产物使用去离子水洗涤3次后冷冻干燥，所得即为改性磁性功能化凹凸棒石。[0074] 步骤a中超声分散的频率为30kHz，超声分散时间为22min。[0075] 负载纳米氧化锌的凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0076] 步骤1、将凹凸棒石粉末倒入烧杯中加入总量为其6倍的去离子水搅拌制成混合物，接着加入总量为凹凸棒石2倍的30％过氧化氢，在声波震动机中震荡2h，然后进行离心洗涤和烘干，所得记作改性凹凸棒石粉末；[0077] 步骤2、称取25重量份改性凹凸棒石粉末、15重量份六水合硝酸锌和18重量份尿素倒入容器内，接着加入90重量份去离子水搅拌制成混合组分，将混合组分置于95℃的水浴环境中搅拌5h，然后使用去离子水洗涤3次，洗涤后经离心脱水、干燥和研磨处理；[0078] 步骤3、将步骤2中所得产物放入马弗炉中煅烧，煅烧过程为先升温至350℃再保温煅烧1h，接着随炉冷却至室温，所得即为负载纳米氧化锌的凹凸棒石。[0079] 步骤1和步骤2中的搅拌速度均为600r/min，步骤3中的升温速率为10℃/min。[0080] 一种用于水中重金属深度去除的复合药剂的制备方法，制备方法包括以下步骤；[0081] Step1、将上述重量份的氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石放入球磨罐中进行球磨并过200目筛，所得记作混合粉末；[0082] Step2、按照100g/L的固液比将混合粉末与盐酸溶液进行混合，搅拌2h后在60℃温度下超声分散1h，离心后得沉淀，使用去离子水对沉淀进行水洗直至中性，接着对所得沉淀进行烘干和再次研磨；[0083] Step3、将上述重量份的十六烷基三甲基溴化铵和去离子水进行混合，加热至50℃进行搅拌溶解，接着加入经Step2处理后的混合粉末，于室温下混合搅拌24h，过滤后使用去离子水洗涤5次，然后在105℃的条件下烘干并研磨，研磨后过200目筛，所得即为用于水中重金属深度去除的复合药剂。[0084] Step2中超声分散的频率为28kHz，超声分散时间为15min，且Step2中离心的转速为8000r/min。[0085] 实施例3[0086] 本实施例的一种用于水中重金属深度去除的复合药剂，复合药剂由以下重量份计的原料组成：33份氨基功能化凹凸棒石、39份改性磁性功能化凹凸棒石、23份负载纳米氧化锌的凹凸棒石、17份十六烷基三甲基溴化铵、200份去离子水和适量盐酸溶液；[0087] 其中，氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石均以凹凸棒石粉末为原料经改性后制得。[0088] 凹凸棒石粉末的制备方法为：将凹凸棒石原土倒入树脂球磨罐中以玛瑙球作为球磨介质进行球磨，球磨时间20h后进行超声提纯，超声提纯后再次研磨，接着过200目筛，所得即为凹凸棒石粉末。[0089] 氨基功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0090] 步骤I、称取3重量份凹凸棒石粉末、3重量份葡萄糖和2重量份壳聚糖溶于115重量份的去离子水中，超声分散后加入14重量份25％氨水进行搅拌，将pH值调至11后置于水热反应釜中，在180℃的条件下反应48h；[0091] 步骤II、将步骤步骤I中所得产物冷却至室温后进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇交替洗涤至中性，在65℃的条件下真空干燥，所得即为氨基功能化凹凸棒石。[0092] 步骤I中超声分散的频率为27kHz，超声分散时间为18min，且步骤II中离心的转速为6000r/min。[0093] 改性磁性功能化凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0094] 步骤a、按重量份计称取2份凹凸棒石粉末、2份六水三氯化铁、3份醋酸钠、2份聚乙二醇和41份乙二醇进行混合，超声分散后置于水热反应釜中，在200℃的条件下反应24h；[0095] 步骤b、将步骤a中所得产物冷却至室温后，以6000r/min的转速进行高速离心分离，接着使用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次，在58℃的条件下真空干燥，所得记作磁性功能化凹凸棒石；[0096] 步骤c、按重量份计称取3份磁性功能化凹凸棒石和43份3?氨基丙基三乙氧基硅烷水溶液进行混合，以600r/min的速度搅拌50min后制得悬浮液；[0097] 步骤d、将步骤c中的悬浮液于5000r/min的条件下离心10min，所得产物使用去离子水洗涤3次后冷冻干燥，所得即为改性磁性功能化凹凸棒石。[0098] 步骤a中超声分散的频率为29kHz，超声分散时间为21min。[0099] 负载纳米氧化锌的凹凸棒石的制备方法包括以下步骤：[0100] 步骤1、将凹凸棒石粉末倒入烧杯中加入总量为其5倍的去离子水搅拌制成混合物，接着加入总量为凹凸棒石1倍的30％过氧化氢，在声波震动机中震荡2h，然后进行离心洗涤和烘干，所得记作改性凹凸棒石粉末；[0101] 步骤2、称取24重量份改性凹凸棒石粉末、14重量份六水合硝酸锌和17重量份尿素倒入容器内，接着加入88重量份去离子水搅拌制成混合组分，将混合组分置于95℃的水浴环境中搅拌5h，然后使用去离子水洗涤3次，洗涤后经离心脱水、干燥和研磨处理；[0102] 步骤3、将步骤2中所得产物放入马弗炉中煅烧，煅烧过程为先升温至350℃再保温煅烧1h，接着随炉冷却至室温，所得即为负载纳米氧化锌的凹凸棒石。[0103] 步骤1和步骤2中的搅拌速度均为600r/min，步骤3中的升温速率为10℃/min。[0104] 一种用于水中重金属深度去除的复合药剂的制备方法，制备方法包括以下步骤；[0105] Step1、将上述重量份的氨基功能化凹凸棒石、改性磁性功能化凹凸棒石和负载纳米氧化锌的凹凸棒石放入球磨罐中进行球磨并过200目筛，所得记作混合粉末；[0106] Step2、按照100g/L的固液比将混合粉末与盐酸溶液进行混合，搅拌2h后在60℃温度下超声分散1h，离心后得沉淀，使用去离子水对沉淀进行水洗直至中性，接着对所得沉淀进行烘干和再次研磨；[0107] Step3、将上述重量份的十六烷基三甲基溴化铵和去离子水进行混合，加热至50℃进行搅拌溶解，接着加入经Step2处理后的混合粉末，于室温下混合搅拌24h，过滤后使用去离子水洗涤4次，然后在105℃的条件下烘干并研磨，研磨后过200目筛，所得即为用于水中重金属深度去除的复合药剂。[0108] Step2中超声分散的频率为27kHz，超声分散时间为13min，且Step2中离心的转速为7000r/min。[0109] 对比例1[0110] 本对比例所提供的复合药剂及其制备方法大致和实施例1相同，其主要区别在于：对比例1原料中的氨基功能化凹凸棒石替换为凹凸棒石粉末。[0111] 对比例2[0112] 本对比例所提供的复合药剂及其制备方法大致和实施例2相同，其主要区别在于：对比例2原料中的改性磁性功能化凹凸棒石替换为凹凸棒石粉末。[0113] 对比例3[0114] 本对比例所提供的复合药剂及其制备方法大致和实施例3相同，其主要区别在于：对比例3原料中的负载纳米氧化锌的凹凸棒石替换为凹凸棒石粉末。[0115] 性能测试[0116] 将通过本发明中实施例1?3制得的复合药剂分别记作实施例1?3；将通过对比例1?3制得的复合药剂记作对比例1?3，然后对实施例1?3和对比例1?3进行相关性能检测，所得数据记录于下表：[0117][0118] 通过上表的数据显示可知，本实施例1?3制得的复合药剂相较于对比例1?3而言，综合重金属去除率(例如铬、铅和镉的去除率)更高，而且本实施例1?3制得的复合药剂相较于对比例1?3而言，还能够去除废水中地有机污染物，从而防止重金属因吸附在有机物上而未被去除的情况发生，在一定程度上提高重金属的去除率。因此，本发明制得的复合药剂的在水中重金属去除方面性能更加优异，市场应用价值更佳。[0119] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0120] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

专利地区：山西

专利申请日期：2022-12-16

专利公开日期：2024-11-01

专利公告号：CN115739011B