本發(fā)明屬于吸附劑制備領(lǐng)域，特別涉及一種基于巰基的高效吸附劑的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著電子、化工工業(yè)的迅速發(fā)展，大量的廢水、廢氣等被亂排亂放到自然環(huán)境中，對人體健康及生態(tài)環(huán)境造成巨大威脅。怎樣有效去除廢水、廢氣中的有毒污染，有著極為重要的現(xiàn)實意義。

吸附法避免了制備步驟冗長繁瑣、制備成本高的缺陷，有著簡單、高效的特點，通過吸附法去除廢水、廢氣中的有毒污染過程中最重要的就是吸附劑的選擇。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明直接從含有有效官能團的巰丙基三甲氧基硅烷MPTMS出發(fā)，采用簡單的溶膠-凝膠法、選用普通廉價的化學試劑制備出高效的吸附劑，

具體制備方法如下：

將0.5～1g的巰丙基三甲氧基硅烷溶解在10～30g的無水乙醇中，在30～50℃水浴條件下緩慢加入鹽酸與水的混合物，反應(yīng)2h生成溶膠；反應(yīng)完成后，將所得溶膠在惰性氣氛下加熱使其凝膠化，經(jīng)過研磨，制備得到吸附劑，

其中，巰丙基三甲氧基硅烷：H₂O：HCl的摩爾比為1:60:0.1，

加入鹽酸與水的混合物后，巰丙基三甲氧基硅烷的成分在混合體系中的質(zhì)量分數(shù)控制為2％～5％，

惰性氣氛為氮氣氣氛、氦氣氣氛或氬氣氣氛，

加熱操作采用程序升溫模式，具體為60℃加熱12h后、于120℃加熱6h、再于150℃加熱6h。

本發(fā)明還提供了一種上述制備方法所得到的吸附劑的應(yīng)用，即采用該吸附劑對汞離子進行吸附。

本發(fā)明還提供了另一種上述制備方法所得到的吸附劑的應(yīng)用，即采用該吸附劑進行脫硝。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明經(jīng)過簡單的溶膠-凝膠法，在無模板劑的條件下綠色合成制備了具有特定結(jié)構(gòu)的用于去除廢水、廢氣中有毒污染的吸附劑，高效穩(wěn)定；該發(fā)明無需采用后接枝或共縮合的官能化改性方式，大大縮減了反應(yīng)步驟與反應(yīng)時間，杜絕了后接枝或共縮合方式中部分價格昂貴、有毒有害試劑的使用，降低了吸附劑制備成本，環(huán)境友好。

附圖說明

圖1為實施例1、2制備所得溶膠的粒徑分布圖；

圖2為實施例1、2制備得到的吸附劑的SEM圖，實施例1為圖a，實施例2為圖b；

圖3為實施例2制備得到的吸附劑對不同pH溶液中Hg(II)吸附性能的變化圖；

圖4為實施例2制備得到的吸附劑在不同吸附時間條件下，對Hg(II)的吸附性能變化圖，

其中，圖3和圖4的檢測實驗中，吸附劑用量為10mg，待處理的汞離子溶液濃度均為100ppm(汞離子過量)。

具體實施方式

實施例1

將0.5g的巰丙基三甲氧基硅烷溶解在22.25g的無水乙醇中，在35℃水浴條件下緩慢加入鹽酸與水的混合物，其中，巰丙基三甲氧基硅烷：H₂O：HCl的摩爾比為1:60:0.1，反應(yīng)2h生成溶膠；反應(yīng)完成后，將所得溶膠在氮氣氣氛下采用程序升溫的加熱方式(60℃加熱12h后、于120℃加熱6h、再于150℃加熱6h)使其凝膠化，經(jīng)過研磨，制備得到吸附劑。

實施例2

將1g的巰丙基三甲氧基硅烷溶解在13.46g的無水乙醇中，在45℃水浴條件下緩慢加入鹽酸與水的混合物，其中，巰丙基三甲氧基硅烷：H₂O：HCl的摩爾比為1:60:0.1，反應(yīng)2h生成溶膠；反應(yīng)完成后，將所得溶膠在氦氣氣氛下采用程序升溫的加熱方式(60℃加熱12h后、于120℃加熱6h、再于150℃加熱6h)使其凝膠化，經(jīng)過研磨，制備得到吸附劑。

汞離子吸附實驗：

取實施例1制備得到的吸附劑10mg置于25mL的pH＝3、溫度25℃、Hg(II)濃度為10ppm的溶液中，攪拌吸附1h，Hg(II)去除率達到96.6％。

取實施例2制備得到的吸附劑10mg置于25mL的pH＝3、溫度25℃、Hg(II)濃度為10ppm的溶液中，攪拌吸附1h，Hg(II)去除率達到95.8％。

脫硝實驗

在光輔助-SCR脫銷裝置的石英管中加入150mg的實施例1制備得到的吸附劑，NH₃、NO、O₂的初始濃度分別為：1000ppm，1000ppm，3％(相對于氣體總流量)，空速為25000h^-1，氣體總流量控制在100ml/min，所使用的光源為200W的氙燈，光波長為：380～780nm。用煙氣檢測儀檢測剩余NO濃度，測得該吸附劑對NO的轉(zhuǎn)化率達96.8％。

在光輔助-SCR脫銷裝置的石英管中加入150mg的實施例2制備得到的吸附劑，NH₃、NO、O₂的初始濃度分別為：1000ppm，1000ppm，3％(相對于氣體總流量)，空速為25000h^-1，氣體總流量控制在100ml/min，所使用的光源為200W的氙燈，光波長為：380～780nm。用煙氣檢測儀檢測剩余NO濃度，測得該吸附劑對NO的轉(zhuǎn)化率達97.2％。