申请日2016.05.31
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号B01J20/22; B01J20/30; C02F1/28; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF‑8复合吸附剂及其制备方法，属于硅胶复合吸附剂的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：将活化硅胶加入到溶解有多巴胺盐酸盐的Tris‑HCl缓冲溶液中得到多巴胺改性硅胶SiO2@PDA;将六水硝酸锌的甲醇溶液加入到2‑甲基咪唑和甲酸钠的甲醇溶液中，再加入多巴胺改性硅胶SiO2@PDA，于85℃搅拌反应制得SiO2@PDA@ZIF‑8复合吸附剂。本发明制备过程合成步骤较少，工艺可靠，制得的SiO2@PDA@ZIF‑8复合吸附剂对铅离子的吸附量大，抗干扰能力强，能够用于选择性吸附废水中的铅离子。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂的制备方法，其特征在于：首先将活化硅胶加入到溶解有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲溶液中得到多巴胺改性硅胶SiO2@PDA;然后将六水硝酸锌的甲醇溶液加入到2-甲基咪唑和甲酸钠的甲醇溶液中，再加入多巴胺改性硅胶SiO2@PDA，于85℃搅拌反应制得SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂。
2.根据权利要求1所述的用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：
步骤(1)，多巴胺改性硅胶SiO2@PDA的合成，将400mg多巴胺盐酸盐溶于200mL pH值为8.5的Tris-HCl缓冲溶液中，再加入200mg活化硅胶，室温下磁力搅拌20h，离心分离并用乙醇多次洗涤后于50℃真空干燥12h得到多巴胺改性硅胶SiO2@PDA;
步骤(2)，SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂的合成，将3.522g六水硝酸锌溶于100mL甲醇溶液中，再将1.944g 2-甲基咪唑和0.804g甲醇钠溶于50mL甲醇溶液中，然后将六水硝酸锌的甲醇溶液加入到2-甲基咪唑和甲酸钠的甲醇溶液中，再加入200mg步骤(1)得到的多巴胺改性硅胶SiO2@PDA，于85℃磁力搅拌反应24h，反应完全后静置分层，倾倒上层溶液，再用甲醇洗涤三次，于25℃真空干燥12h得到SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂。
3.一种用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂，其特征在于按照权利要求1或2所述的方法制备得到。
4.权利要求3所述的用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂的应用，其特征在于具体过程为：在50mL铅离子质量浓度为50-120μg/mL的废水中加入20mgSiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂，于30℃达到吸附平衡，废水中铅离子的吸附率达到91%以上。
说明书
一种用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明属于硅胶复合吸附剂的合成技术领域，具体涉及一种用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂及其制备方法。
背景技术
铅属于水中优先控制污染物，含铅废水来源广泛，从而对人体的健康构成潜在威胁。目前，去除水中铅的方法有离子交换法、化学沉淀法和吸附法等。其中，吸附法因其具有操作简便和高效等优点，在废水处理中已经广泛应用。然而，吸附法的关键在于开发对铅吸附量高、选择性强的材料作为吸附剂。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种铅离子吸附量高且选择性较强的用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂及其制备方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案， 一种用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂的制备方法，其特征在于：首先将活化硅胶加入到溶解有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲溶液中得到多巴胺改性硅胶SiO2@PDA;然后将六水硝酸锌的甲醇溶液加入到2-甲基咪唑和甲酸钠的甲醇溶液中，再加入多巴胺改性硅胶SiO2@PDA，于85℃搅拌反应制得SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂。
本发明所述的用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：
步骤(1)，多巴胺改性硅胶SiO2@PDA的合成，将400mg多巴胺盐酸盐溶于200mL pH值为8.5的Tris-HCl缓冲溶液中，再加入200mg活化硅胶，室温下磁力搅拌20h，离心分离并用乙醇多次洗涤后于50℃真空干燥12h得到多巴胺改性硅胶SiO2@PDA;
步骤(2)，SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂的合成，将3.522g六水硝酸锌溶于100mL甲醇溶液中，再将1.944g 2-甲基咪唑和0.804g甲醇钠溶于50mL甲醇溶液中，然后将六水硝酸锌的甲醇溶液加入到2-甲基咪唑和甲酸钠的甲醇溶液中，再加入200mg步骤(1)得到的多巴胺改性硅胶SiO2@PDA，于85℃磁力搅拌反应24h，反应完全后静置分层，倾倒上层溶液，再用甲醇洗涤三次，于25℃真空干燥12h得到SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂。
本发明所述的用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂，其特征在于按照上述方法制备得到。
本发明所述的用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂的应用，其特征在于具体过程为：在50mL铅离子质量浓度为50-120μg/mL的废水中加入20mgSiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂，于30℃达到吸附平衡，废水中铅离子的吸附率达到91%以上。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂的制备过程合成步骤较少，工艺可靠，制得的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂对铅离子的吸附量大，抗干扰能力强，能够用于选择性吸附废水中的铅离子。