一種藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用藻類植物為主要原料制備磁性生物質(zhì)陽離子型交換樹脂的方法，它包括：將收集得到的藻類采用離心處理，然后采用冷凍干燥進(jìn)行烘干，研磨成粉末狀，藻類粉末與Fe2+/Fe3+混合液混合，得中間反應(yīng)物，然后加入氨水溶液攪拌混合反應(yīng)1～8小時(shí)，反應(yīng)過程在厭氧環(huán)境下進(jìn)行之后用去離子水洗滌，抽濾、真空干燥，過篩分級(jí)去除鐵氧化物等雜質(zhì)，得藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂。本發(fā)明的原料來源廣泛，價(jià)格低廉，固液分離便利，在很大程度上增強(qiáng)了藻類質(zhì)樹脂的機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)了樹脂的耐磨損能力，且無有機(jī)物溶出，不會(huì)對(duì)水體造成二次污染。
【專利說明】一種藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用藻類植物為主要原料制備磁性生物質(zhì)陽離子型交換樹脂的方法，屬于環(huán)境與化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]水對(duì)于各種生命活動(dòng)有著至關(guān)重要的作用，而水體重金屬污染是重金屬對(duì)環(huán)境危害最為重要的部分。動(dòng)物通過飲水、植物通過根系吸收水分都能將重金屬直接攝入體內(nèi)。通過體液的傳輸、植物導(dǎo)管的運(yùn)輸?shù)竭_(dá)生物體的各組織和器官，產(chǎn)生毒害作用。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和生產(chǎn)工業(yè)化進(jìn)程的加快，重金屬的污染也日益嚴(yán)重，據(jù)估計(jì)，全球每年釋放到環(huán)境中的有毒重金屬高達(dá)數(shù)百萬噸，其中鉛34.6萬噸、銅14.7萬噸、砷12.5萬噸、鎘3.9萬噸、汞1.2萬噸，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。
[0003]傳統(tǒng)治理重金屬污染水體的方法主要包括:化學(xué)沉淀法、電解法、離子交換、吸附法、膜分離法等?；瘜W(xué)沉淀法工藝簡單，設(shè)備要求不高，處理方便，成本低，但沉淀物中重金屬造成二次污染，金屬離子沉淀不完全；電解法使廢水中重金屬離子向更易生成沉淀或毒性小的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)換然后再沉淀去除，但占地面積大，廢渣量大，金屬離子沉淀不完全；離子交換具有處理量大，可回收水和重金屬資源的優(yōu)點(diǎn)，但樹脂易受污染或氧化失效，再生頻繁，操作費(fèi)用高；吸附法存在吸附劑使用壽命短，重金屬吸附飽和后再生困難，膜分離法雖能有效的從重金屬廢水中回收金屬或使生產(chǎn)廢液再生回用，但分離效果受膜分離工藝與組件的影響大，一次投入成本較高。因此，人們一直在尋找更為環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用的方法和技術(shù)來替代它們，生物吸附技術(shù)就是這種方法之一。生物吸附技術(shù)比起其他常用技術(shù)具有吸附劑價(jià)廉易得、吸附量大、選擇性好、操作條件范圍寬、金屬可回收再利用等優(yōu)點(diǎn)，因此，生物吸附技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域成為了研究熱點(diǎn)之一。
[0004]多數(shù)藻類具有吸收水中重金屬的能力，藻類細(xì)胞壁主要由多聚糖、蛋白質(zhì)和少量脂類組成，擁有羧基、羥基、氨基、酰胺基和磺酸基等官能團(tuán)，對(duì)于重金屬污染水體的修復(fù)已被眾多研究證明具有高效、低耗、環(huán)保等特點(diǎn)。進(jìn)而，藻類對(duì)重金屬污染水體的生物吸附技術(shù)已逐漸成為國際水體污染治理研究中的一個(gè)新熱點(diǎn)。制備藻類質(zhì)離子交換樹脂，其具有較大的比表面積，可以對(duì)水體中的重金屬類物質(zhì)進(jìn)行有效的去除。相比較于過柱吸附，將樹脂撒于水體中進(jìn)行吸附顯得更為迅速有效，但隨后樹脂的回收必須要通過自然沉降來完成，在很大程度上影響了污水治理的效率。此外，藻類質(zhì)離子交換樹脂的另一缺陷是機(jī)械強(qiáng)度和重復(fù)使用性較差，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種以藻類植物為原料制備藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的方法。使原料來源廣泛、成本低廉的藻類植物得到有效利用，減輕環(huán)保壓力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)材料資源化，樹脂固液分離高效，藻類植物富含蛋白質(zhì)、多糖及纖維素等大分子物質(zhì)，擁有大量的羥基、羧基和氨基官能團(tuán)，與重金屬離子能夠發(fā)生完全的絡(luò)合反應(yīng)，從而有效的將重金屬從污染水體中去除，且無有機(jī)物溶出，不會(huì)對(duì)水體造成二次污染。
[0006]原料說明:
[0007]本發(fā)明采用的原料是干燥后的粉碎藻類植物。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法，包括步驟如下:
[0010](1)將收集得到的藻類植物用蒸餾水清洗后采用離心處理，離心速度為2000~SOOOrpm，離心時(shí)間為5~30min，然后采用冷凍干燥進(jìn)行烘干，所述的冷凍干燥具體為將藻類于-50~-90°C下冷凍0.5~3小時(shí)，然后逐步升溫至15~45°C，保持15~45°C干燥5~40小時(shí)，整個(gè)干燥時(shí)間為36~62小時(shí)，研磨成粉末狀，過4~70目，取篩下藻類粉末備用;
[0011](2)將步驟⑴所得的藻類粉末按質(zhì)量體積比1:20~150的比例與Fe2+/Fe3+混合液混合，單位g/mL,在50~100°C下攪拌0.5~2小時(shí),得中間反應(yīng)物，所述Fe2+/Fe3+混合液的總鐵濃度為0.1~2.0moI/L, Fe2+ =Fe3+的摩爾比=1:0.5~5 ;
[0012](3)向步驟(2)的中間反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度20~25?七％的氨水溶液攪拌混合，中間反應(yīng)物與氨水溶液的質(zhì)量體積比為1:5~25，單位g/mL，在50~90°C下攪拌I~8小時(shí)，反應(yīng)過程在厭氧環(huán)境下進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，利用磁鐵將產(chǎn)物析出，之后用去離子水洗滌、抽濾、真空干燥，過篩分級(jí)去除鐵氧化物等雜質(zhì)，得藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂。
[0013]本發(fā)明步驟(1)的冷凍干燥不會(huì)破壞細(xì)胞壁的化學(xué)成分，確保了藻類原有的吸附能力及吸附速度。
[0014]上述藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法，優(yōu)選的方案如下:
[0015]步驟(1)所述藻類植物包括藻類植物中金藻門、黃藻門、甲藻門、褐藻門、紅藻門、綠藻門、輪藻門、藍(lán)藻門植物或其混合物。
[0016]本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(1)中，所述離心處理的離心速度為5000~7000rpm，離心時(shí)間為15~25min。
[0017]本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(1)中，所述的冷凍干燥，先將藻類于-60~_80°C下冷凍I~2h，然后逐步升溫至25~35°C，所述的升溫速率為:1~5°C /min，保持25~35°C干燥5~40小時(shí)，整個(gè)冷凍干燥時(shí)間為48~58小時(shí)。
[0018]本發(fā)明優(yōu)選的，步驟⑵中，F(xiàn)e2VFe3+混合液的總鐵濃度優(yōu)選為0.5~1.0mol/L，F(xiàn)e2+ =Fe3+的摩爾比=1:1~3，藻類粉末的加入量與Fe2+/Fe3+混合液的質(zhì)量體積比優(yōu)選1:90~120，所述攪拌反應(yīng)溫度優(yōu)選80~100°C。
[0019]本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(3)中，中間反應(yīng)物與質(zhì)量濃度25wt%氨水質(zhì)量體積比優(yōu)選為1:10~20，溫度優(yōu)選為80~100°C，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為5~7小時(shí)。
[0020]本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(3)中的過篩分級(jí)過20~30目篩。經(jīng)試驗(yàn)證明本發(fā)明進(jìn)行過篩分級(jí)最終制得的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂吸附量大，磁性顆粒附著均勻，比表面積大，附著力強(qiáng)。
[0021]本發(fā)明的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂，用于去除廢水中的重金屬離子，可應(yīng)用于含鉛、鎘、鉻、汞和銅的重金屬廢水處理。
[0022]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂用于廢水中鉛、鎘、鉻、汞和銅的重金屬的去除，方法如下:在20?25°C振蕩條件下，投入藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂，投加量為每升廢水中藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的添加量為0.5?lg，攪拌反應(yīng)I?10h，振蕩速率為120?180r/min。
[0023]本發(fā)明采用引起水體富營養(yǎng)化的藻類為原料，先經(jīng)冷凍干燥后再進(jìn)行磁性處理，從而制備出藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂，在一定程度上為大量繁殖的藻類尋找到了一種利用途徑，在有效處理重金屬的同時(shí)，也為處理水體富營養(yǎng)化提供了一種較為新穎的思路。本發(fā)明的交樹脂能夠快速實(shí)現(xiàn)固液分離，可在高效處理重金屬污染的同時(shí)達(dá)到快速回收再利用，同時(shí)也能在一定程度上增強(qiáng)了樹脂的機(jī)械強(qiáng)度和重復(fù)使用率，為重金屬污染的水體處理提供了一種有效的處理方法。本發(fā)明采用藻類植物中金藻門、黃藻門、甲藻門、褐藻門、紅藻門、綠藻門、輪藻門、藍(lán)藻門植物，藻類細(xì)胞壁主要由多聚糖、蛋白質(zhì)和少量脂類組成，其擁有大量羧基、羥基、氨基、酰胺基和磺酸基等官能團(tuán)，能與金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，磁化后的藻類吸附樹脂對(duì)重金屬離子仍具有較好的去除效果，本發(fā)明的方法使藻類植物表面積增大，使吸附位點(diǎn)更多的暴漏，與金屬離子絡(luò)合完全。實(shí)驗(yàn)證明，改性后的藻類吸附劑與未改性藻類吸附劑對(duì)于重金屬的去除效果相差不明顯，因而，本發(fā)明的方法采用單純磁化，簡化節(jié)約了制備步驟與合成成本。
[0024]同時(shí)，本發(fā)明所制備的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂不存在有機(jī)物溶出問題。對(duì)于離子交換樹脂質(zhì)量的評(píng)判，以往主要集中在其強(qiáng)度粒度和交換速度等主要特性，而對(duì)于樹脂在水中的溶出物問題，因其含量不高而注意較少，但資料表明，離子交換樹脂的確存在有機(jī)物溶出問題，對(duì)于改性離子交換樹脂該問題更加明顯。實(shí)驗(yàn)表明，有機(jī)物的溶出不僅會(huì)影響出水水質(zhì)與管道質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響人體健康。本發(fā)明所制備的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂利用天然高分子有機(jī)物作為原料，后續(xù)不存在有機(jī)物改性，不會(huì)產(chǎn)生有機(jī)溶出物的二次污染問題。
[0025]本發(fā)明制備得到的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂可作為一種新型高效的水處理藥劑，可廣泛應(yīng)用于多種重金屬污染水體，如電鍍、電子和冶金等行業(yè)的重金屬廢水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)良效果在于:
[0026](I)本發(fā)明的原料來源廣泛，價(jià)格低廉，藻類植物為可用于制備生物吸附材料的一類天然的較為豐富的原料，無生命的藻類菌體被認(rèn)為更適合這種應(yīng)用。本發(fā)明利用藻類植物為離子交換樹脂的原材料，其來源廣泛，價(jià)格低廉。
[0027](2)本發(fā)明采用藻類植物作為交換樹脂的原材料，在解決樹脂成本問題的同時(shí)，也在一定程度上解決了由于藻類爆發(fā)而引起的水體富營養(yǎng)化等環(huán)境污染問題。
[0028](3)本發(fā)明將經(jīng)過預(yù)處理的藻類植物顆粒作為交換樹脂的原材料，其擁有大量的多孔結(jié)構(gòu)，可為重金屬提供有效的吸附位點(diǎn)，同時(shí)，藻類植物富含蛋白質(zhì)、多糖及纖維素等大分子物質(zhì)，擁有大量的羥基、羧基和氨基官能團(tuán)，與重金屬離子能夠發(fā)生較為完全的絡(luò)合反應(yīng)，從而有效的將重金屬從污染水體中去除，達(dá)到處理效果。
[0029](4)本發(fā)明制備的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂帶有磁性，在應(yīng)用于工程中時(shí)，可實(shí)現(xiàn)快速的固液分離，在很大程度上解決了傳統(tǒng)樹脂吸附法所面臨的問題。
[0030](5)本發(fā)明將無機(jī)磁性粒子四氧化三鐵負(fù)載于藻類吸附劑表面，可在很大程度上增強(qiáng)了藻類質(zhì)樹脂的機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)了樹脂的耐磨損能力，進(jìn)而提高了藻類質(zhì)樹脂的產(chǎn)品質(zhì)量，延長了樹脂使用壽命。
[0031](6)本發(fā)明采用藻類天然有機(jī)高分子作為制備原料，無其他有機(jī)物添加，固液分離后處理水體中不存在溶出有機(jī)物，相比較于傳統(tǒng)改性吸附樹脂，其工藝不存在有機(jī)溶出物污染問題。

【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。
[0033]實(shí)施例1
[0034](I)將一定質(zhì)量的滸苔(綠藻門石莼科)用蒸餾水清洗干凈后采用離心法處理，其離心速度為2500rpm，離心時(shí)間為15min。之后采用冷凍干燥法進(jìn)行烘干處理，將藻類先于-70°C下冷凍3小時(shí)，然后以:TC /min的升溫速率逐步升溫至20°C，保持20°C干燥40小時(shí)，整個(gè)干燥時(shí)間定為43小時(shí)，然后研磨成粉末狀，過4?70目，取篩下藻類粉末裝于玻璃管置于干燥器中待用；
[0035](2)配制總鐵濃度為0.3mol/L的Fe2+/Fe3+混合液，所述Fe2+ =Fe3+的摩爾比=1: 2mol/mol將步驟(I)所得藻類粉末按質(zhì)量體積比1:100的比例與Fe2+/Fe3+混合液混合，單位g/mL，在80°C下攪拌I小時(shí)，得中間反應(yīng)物，
[0036](3)向步驟⑵的中間反應(yīng)物中加入氨水溶液，即將中間反應(yīng)物與25wt%氨水按質(zhì)量體積比1:5攪拌混合，在60°C下攪拌4小時(shí)，反應(yīng)過程在厭氧環(huán)境下進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，利用磁鐵將產(chǎn)物析出，之后用去離子水洗滌，抽濾、真空干燥，過20目篩分級(jí)去除鐵氧化物等雜質(zhì)，得藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂，制得產(chǎn)品以N0.1表示。
[0037]實(shí)施例2
[0038](I)將一定質(zhì)量的昆布(褐藻門海帶科)用蒸餾水清洗干凈后采用離心法處理，其離心速度為3000rpm，離心時(shí)間為25min。之后采用冷凍干燥法進(jìn)行烘干處理，將藻類先于-80°C下冷凍3小時(shí)，然后以4°C /min的升溫速率逐步升溫至25°C，保持25°C干燥40小時(shí)，整個(gè)干燥時(shí)間定為43小時(shí)，然后研磨成粉末狀，過4?70目，取篩下藻類粉末裝于玻璃管置于干燥器中待用；
[0039](2)配制總鐵濃度為0.5mol/L的Fe2+/Fe3+混合液，所述Fe2+ =Fe3+的摩爾比=1:1，將步驟(I)所得藻類粉末按質(zhì)量體積比1:120的比例與Fe2YFe3+混合液混合，單位g/mL，在80°C下攪拌1.5小時(shí)，得中間反應(yīng)物，
[0040](3)向步驟⑵的中間反應(yīng)物中加入氨水溶液，即將中間反應(yīng)物與25wt%氨水按質(zhì)量體積比1:10攪拌混合，在70°C下攪拌3小時(shí)，反應(yīng)過程在厭氧環(huán)境下進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，利用磁鐵將產(chǎn)物析出，之后用去離子水洗滌、抽濾、真空干燥，過25目篩分級(jí)去除鐵氧化物等雜質(zhì)，得藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂，制得產(chǎn)品以N0.2表示。
[0041]實(shí)施例3
[0042](I)將一定質(zhì)量的紫菜(紅藻門紫球藻科)用蒸餾水清洗干凈后采用離心處理，其離心速度為4000rpm，離心時(shí)間為20min。之后采用冷凍干燥法進(jìn)行烘干處理，將紫菜先于-70°C下冷凍2.5小時(shí)，然后以4°C /min的升溫速率逐步升溫至35°C，保持35°C干燥38小時(shí)，整個(gè)干燥時(shí)間為40.5小時(shí)，然后研磨成粉末狀，過4?70目，取篩下藻類粉末裝于玻璃管置于干燥器中待用；
[0043](2)配制總鐵濃度為1.5mol/L的Fe2+/Fe3+混合液，所述Fe2+ =Fe3+的摩爾比=l:3m0l/m0l，將步驟(I)所得藻類粉末按質(zhì)量體積比1:80的比例與Fe2+/Fe3+混合液混合，單位g/mL，在90°C下攪拌I小時(shí)，得中間反應(yīng)物，
[0044](3)向步驟⑵的中間反應(yīng)物中加入氨水溶液，即將中間反應(yīng)物與25wt%氨水按質(zhì)量體積比1:15攪拌混合，在60°C下攪拌4小時(shí)，反應(yīng)過程在厭氧環(huán)境下進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行冷卻，利用磁鐵將產(chǎn)物析出，之后用去離子水洗滌、抽濾、真空干燥，過30目篩分級(jí)去除鐵氧化物等雜質(zhì)，得藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂，制得產(chǎn)品以N0.3表示。
[0045]實(shí)施例4
[0046](I)將一定質(zhì)量的螺旋藻(藍(lán)藻門顫藻科)用蒸餾水清洗干凈后采用離心處理，其離心速度為6000rpm，離心時(shí)間為lOmin。之后采用冷凍干燥法進(jìn)行烘干處理，將藻類先于-80°C下冷凍1.5小時(shí)，然后以5°C /min的升溫速率逐步升溫至40°C，保持40°C干燥35小時(shí)，整個(gè)干燥時(shí)間為36.5小時(shí)，然后研磨成粉末狀，過4?70目，取篩下藻類粉末裝于玻璃管置于干燥器中待用；
[0047](2)配制總鐵濃度為2.0moI/L的Fe2+/Fe3+混合液，F(xiàn)e2+ =Fe3+的摩爾比=1: 2，將步驟(I)所得藻類粉末按質(zhì)量體積比1:120的比例與Fe2YFe3+混合液混合，單位g/mL，在100°C下攪拌0.5小時(shí)，得中間反應(yīng)物，
[0048](3)向步驟(2)的反應(yīng)物中加入氨水溶液，即將中間反應(yīng)物與25wt%氨水按質(zhì)量體積比1:20攪拌混合，在70°C下攪拌2小時(shí)，反應(yīng)過程在厭氧環(huán)境下進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行冷卻，利用磁鐵將產(chǎn)物析出，之后用去離子水洗滌，抽濾、真空干燥，過篩分級(jí)去除鐵氧化物等雜質(zhì)，得藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂，制得產(chǎn)品以N0.4表示。
[0049]對(duì)比例:中國專利文獻(xiàn)CN103464120A(申請(qǐng)?zhí)?01310474483.4)由滸苔制備用于防治水體污染的吸附劑的方法制備得到的吸附劑。
[0050]應(yīng)用實(shí)例:
[0051]將實(shí)施例1-4制得的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂及對(duì)比例制得的吸附劑用于鉛、鎘和鉻的吸附去除。
[0052]試驗(yàn)具體條件如下:
[0053]鉛:適量吸附劑與100mL300mg/L含鉛離子溶液混合，吸附溫度25°C，震蕩速度120r/min，吸附時(shí)間3小時(shí)。
[0054]鎘:適量吸附劑與100mL300mg/L含鎘離子溶液混合，吸附溫度25°C，震蕩速度120r/min，吸附時(shí)間3小時(shí)。
[0055]鉻:適量吸附劑與100mL300mg/L含鉻離子溶液混合，吸附溫度25°C，震蕩速度120r/min，吸附時(shí)間5小時(shí)。
[0056]處理結(jié)果見表I。
[0057]表I實(shí)施例1-4及對(duì)比例對(duì)含鉛、鎘、鉻污染水樣的處理效果
[0058]

【權(quán)利要求】
1.一種藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法，包括步驟如下: (1)將收集得到的藻類植物用蒸餾水清洗后采用離心處理，離心速度為2000?SOOOrpm，離心時(shí)間為5?30min，然后采用冷凍干燥進(jìn)行烘干，所述的冷凍干燥具體為將藻類于-50?-90°C下冷凍0.5?3小時(shí)，然后逐步升溫至15?45°C，保持15?45°C干燥5?40小時(shí)，整個(gè)干燥時(shí)間為36?62小時(shí)，研磨成粉末狀，過4?70目，取篩下藻類粉末備用; (2)將步驟(I)所得的藻類粉末按質(zhì)量體積比1:20?150的比例與Fe2YFe3+混合液混合，單位g/mL,在50?100°C下攪拌0.5?2小時(shí),得中間反應(yīng)物,所述Fe2+/Fe3+混合液的總鐵濃度為0.1?2.0moI/L, Fe2+ =Fe3+的摩爾比=1:0.5?5 ; (3)向步驟(2)的中間反應(yīng)物中加入質(zhì)量濃度20?25wt%的氨水溶液攪拌混合，中間反應(yīng)物與氨水溶液的質(zhì)量體積比為1:5?25，單位g/mL，在50?90°C下攪拌I?8小時(shí)，反應(yīng)過程在厭氧環(huán)境下進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，利用磁鐵將產(chǎn)物析出，之后用去離子水洗滌、抽濾、真空干燥，過篩分級(jí)去除鐵氧化物等雜質(zhì)，得藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述藻類植物包括藻類植物中金藻門、黃藻門、甲藻門、褐藻門、紅藻門、綠藻門、輪藻門、藍(lán)藻門植物或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述離心處理的離心速度為5000?7000rpm,離心時(shí)間為15?25min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的冷凍干燥，先將藻類于-60?-80°C下冷凍I?2h，然后逐步升溫至25?35°C，所述的升溫速率為:1?5°C /min，保持25?35°C干燥5?40小時(shí)，整個(gè)冷凍干燥時(shí)間為48?58小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，F(xiàn)e2VFe3+混合液的總鐵濃度為0.5?1.0moI/L, Fe2+ =Fe3+的摩爾比=1:1?3，藻類粉末的加入量與Fe2YFe3+混合液的質(zhì)量體積比1:90?120，所述攪拌反應(yīng)溫度80?100。。。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，中間反應(yīng)物與質(zhì)量濃度25wt %氨水質(zhì)量體積比為1:10?20，溫度為80?100°C，反應(yīng)時(shí)間為5?7小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的制備方法，其特征在于，步驟⑶中的過篩分級(jí)過20?30目篩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的應(yīng)用，用于去除廢水中的重金屬離子，可應(yīng)用于含鉛、鎘、鉻、汞和銅的重金屬廢水處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的應(yīng)用，其特征在于，所述藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂用于廢水中鉛、鎘、鉻、汞和銅的重金屬的去除，方法如下:在20?25°C振蕩條件下，投入藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂，投加量為每升廢水中藻類質(zhì)磁性陽離子型交換樹脂的添加量為0.5?lg，攪拌反應(yīng)I?10h，振蕩速率為120?180r/min。
【文檔編號(hào)】C02F1/42GK104069901SQ201410305034
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】高寶玉, 宋雯, 許醒, 趙爽, 李瑞華, 岳欽艷 申請(qǐng)人:山東大學(xué)