本發(fā)明涉及重金屬吸附材料的制備技術(shù)，特別是氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽吸附重金屬的制配方法。

背景技術(shù)：

在日常生活中提到重金屬多半是以環(huán)境污染領(lǐng)域的定義為準(zhǔn)。由于人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動(dòng)日益增多，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進(jìn)入大氣、水、土壤中，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。 以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬，在進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會(huì)存留、積累和遷移，造成危害。對人體毒害最大的有5種：鉛、汞、砷、鎘。這些重金屬在水中不能被分解，人飲用后毒性放大，與水中的其他毒素結(jié)合生成毒性更大的有機(jī)物。廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃。部稍谠孱惡偷啄嘀蟹e累，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。廢水中重金屬離子處理方法常用的有：1)化學(xué)沉淀法、2)吸附法、3)氣浮法、4)氧化還原法、5)離子交換法、6)膜分離法等。這些方法中以化學(xué)沉淀法和吸附法應(yīng)用最為廣泛。

硅酸鹽是硅、氧與其它化學(xué)元素 （主要是鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等）結(jié)合而成的化合物。由于其結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，種類繁多（硅酸鹽礦物的基本結(jié)構(gòu)是硅――氧四面體；在這種四面體內(nèi)，硅原子占據(jù)中心，四個(gè)氧原子占據(jù)四角。這些四面體，依著四面體，依著不同的配合，形成了各類的硅酸鹽）。其中纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽屬于鏈狀結(jié)構(gòu)的一種（如：單鏈[Si2O6]、透輝石CaMg[Si2O6]鏈狀、雙鏈[Si4O11]等）。它在地殼中分布極廣，我國就是其中之一。以往由于開發(fā)利用落后，硅酸鹽制品和材料仍廣泛用于各種工業(yè)。因此加強(qiáng)對纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽的科學(xué)研究，更好的來維護(hù)我們的生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境。

本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)分析，提供一種工藝簡單、成本低、適用范圍廣、無二次污染且有重金屬吸附作用的氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽的制配方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽吸附重金屬的制配方法，采用凝膠法制備，即以纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽為基體，通過高速剪切攪拌形成凝膠，再加入氨丙基三乙氧基硅烷制備氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽，步驟如下：

1）將纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽分散于去離子水中，按照去離子水：甲醇10：3的比例加入甲醇，形成纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽懸濁液

2）將上述纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽懸濁液在分散機(jī)上高速攪拌形成纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽凝膠；

3）高速攪拌條件下向纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽凝膠中加入氨丙基三乙氧基硅烷，繼續(xù)高速攪拌；

4）將上述凝膠體系在80℃下恒溫48小時(shí)；

5）將凝膠從凝膠體系中取出，在80℃烘干，研磨后即得到氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽。

所述纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽懸濁液中纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽與去離子水的重量比為1:24。

所述巰丙基三甲氧基硅烷與天然黏土纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽的重量比為1:1。

所述高速攪拌速度為10000-12000轉(zhuǎn)/分鐘，高速攪拌形成纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽凝膠的時(shí)間為10分鐘，高速攪拌形成氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽凝膠體系的時(shí)間為30分鐘。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1）吸附效果好：本發(fā)明制備的重金屬吸附分離材料氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽，含有大量的活性功能基團(tuán)，可通過化學(xué)吸附等表面絡(luò)合反應(yīng)吸附重金屬，經(jīng)試驗(yàn)證明氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽對鉛鎘銅鋅鉻具有較好的吸附效果。

2）用量少、易推廣：本發(fā)明的材料在投加量較少的情況下即可取得較好的效果，成本較低，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，易被社會(huì)接受。

3）適用范圍廣：本發(fā)明的吸附材料主要用于重金屬污染水體、土壤的修復(fù)，對于由鉛鎘等多種重金屬元素引起的復(fù)合污染也有顯著的效果，同時(shí)使用方法簡單，可以大規(guī)模推廣應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽重金屬吸附劑的制備方法，采用凝膠法制備，步驟如下：

1）將20g纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽分散于400ml去離子水中，然后加入120ml甲醇，用攪拌機(jī)攪拌，即形成纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽懸濁液；

2）將上述纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽懸濁液在分散機(jī)上，以12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度高速攪拌10分鐘，形成纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽凝膠；

3）高速攪拌條件下向纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽凝膠中加入20ml氨丙基三乙氧基硅烷，繼續(xù)高速攪拌20分鐘形成纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽凝膠體系；

4）將上述凝膠體系在80℃下恒溫48小時(shí)；

5）將凝膠從凝膠體系中取出，在80℃烘干，研磨后即得到氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽。

該氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽吸附水溶液重金屬+的應(yīng)用檢測：

配置一系列濃度為50-250mg/L的硝酸鉛溶液、濃度為10-100mg/L的硝酸鎘溶液、濃度為10-150mg/L的硝酸鋅溶液、濃度為20-200mg/L的硝酸銅溶液作為工作液，分別量取50 mL置于100 mL離心管中，稱取氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽0.05 g分別加入已經(jīng)添加重金屬污染工作液的離心管中，氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽與污液比1g/L，恒溫震蕩12 h，高速離心后取上層清液，用原子吸收分光光度計(jì)測定溶液中重金屬濃度，根據(jù)工作液中重金屬濃度前后濃度差計(jì)算氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽的吸附量。

檢測結(jié)果顯示:氨基修飾纖維貌鏈狀水鎂硅酸鹽對溶液中重金屬污染具有良好的吸附效果，其飽和吸附量約為鉛180mg/g，鎘65mg/g，鋅60mg/g，銅80mg/g。