一种去除水溶液中Cr6+的草酸改性膨润土基壳聚糖凝胶球及其制作方法

技术领域

本发明涉及废水净化技术领域，尤其指一种去除水溶液中Cr

背景技术

Cr通常会通过电镀、皮革鞣制、金属表面处理、印染和纺织等相关活动进入水体。Cr的毒性取决于其氧化程度，在水溶液中，Cr主要以Cr

已有诸多技术方法被开发应用于水溶液中Cr

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述背景技术中的问题，提供一种去除水溶液中Cr

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种去除水溶液中Cr

优选地，在S1中，活性白土的制备步骤包括：

S11：将草酸溶于去离子水中，制备得到10%的草酸溶液；

S12：称取一定质量的膨润土，加入到10%的草酸溶液中，在恒温水浴震荡器中震荡12小时，获得均匀的膨润土分散液；

S13：将膨润土分散液离心过滤洗涤干燥，获得活性白土。

优选地，在S2中，改性膨润土基壳聚糖凝胶球的制备步骤包括：

S21：将干燥的壳聚糖溶解在醋酸溶液中，在超声条件下搅拌获得均匀的壳聚糖溶液；

S22：称取一定量的活性白土加入到去离子水中，进行超声分散以得到活性白土分散液；

S23：将活性白土分散液缓慢加入到壳聚糖溶液中，在超声条件下搅拌均匀，获得壳聚糖活性白土分散液；

S24：使用注射器将壳聚糖活性白土分散液逐滴加入到氢氧化钠溶液中，硬化一定时间之后得到壳聚糖活性白土凝胶球；

S25：将壳聚糖活性白土凝胶球转移到戊二醛溶液中交联；

S26：交联一定时间后，用去离子水洗涤壳聚糖活性白土凝胶球，然后烘干备用。

更优选地，在S21中，壳聚糖与醋酸溶液的固液比为1：50（g:mL），醋酸溶液的体积浓度为5%。

更优选地，在S22中，活性白土和去离子水的固液比为1：40（g:mL）。

更优选地，在S24中，氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。

更优选地，在S24中，壳聚糖活性白土凝胶球在1mol/L氢氧化钠中硬化的时间为12小时。

更优选地，在S25中，戊二醛溶液的体积浓度为10%。

更优选地，在S26中，壳聚糖活性白土凝胶干燥温度为40°。

另外，本发明还提供一种去除水溶液中Cr

本发明的有益效果在于：

1、原料中的膨润土、草酸、壳聚糖、戊二醛，均为环境友好型材料，不会对环境产生二次污染。

2、制备方法简单，成本低廉，在用于去除废水中Cr

3、制备得到的产品可通过静电吸引、螯合作用等方式来去除Cr

附图说明

图1为各实施例制作的吸附剂对吸附性能的影响示意图；

图2为pH值对吸附性能的影响示意图；

图3为吸附剂用量对吸附性能的影响示意图；

图4为反应时间对吸附性能的影响示意图；

图5为浓度、温度对吸附性能的影响示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

制备去除水溶液中Cr

将草酸溶于去离子水中，制备得到10%的草酸溶液；称取一定质量的膨润土，加入到10%的草酸溶液中，在恒温水浴震荡器中震荡12小时，获得均匀的膨润土分散液；将膨润土分散液离心过滤洗涤干燥，获得活性白土。

将干燥的壳聚糖溶解在醋酸溶液中，在超声条件下搅拌获得均匀的壳聚糖溶液，壳聚糖与醋酸溶液的固液比为1：50（g:mL），醋酸溶液的体积浓度为5%；称取一定量的活性白土加入到去离子水中，进行超声分散以得到活性白土分散液，活性白土和去离子水的固液比为1：40（g:mL）；将活性白土分散液缓慢加入到壳聚糖溶液中，在超声条件下搅拌均匀，获得壳聚糖活性白土分散液；使用注射器将壳聚糖活性白土分散液逐滴加入到浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液中，硬化12小时之后得到壳聚糖活性白土凝胶球；将壳聚糖活性白土凝胶球转移到体积浓度为10%的戊二醛溶液中交联；交联一定时间后，用去离子水洗涤壳聚糖活性白土凝胶球，然后在干燥温度为40°的条件下烘干备用。

实施例1

以上述的制备方法，按壳聚糖与活性白土的质量比为1:0.5，最终制备得到的产品命名为吸附剂A。

实施例2

本实施例与实施例1的区别仅在于，壳聚糖与活性白土的质量比为1:1，最终制备得到的产品命名为吸附剂B。

实施例3

本实施例与实施例1的区别仅在于，壳聚糖与活性白土的质量比为1:2.5，最终制备得到的产品命名为吸附剂C。

实施例4

未添加壳聚糖的活性白土（活性白土的制备方法如实施例1），命名为吸附剂D。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于，未添加戊二醛，按壳聚糖与活性白土的质量比为1:0.5，最终制备得到的产品命名为吸附剂E。

实施例6

本实施例与实施例1的区别在于，不用草酸对膨润土进行改性，按壳聚糖与膨润土的质量比为1:0.5，最终制备得到的产品命名为吸附剂F。

对于上述各实施例所得的产品，各取0.5g投加到含Cr

在后续的实验中（图2-图5），按照壳聚糖与活性白土的质量比为1:0.5的配比方案制作草酸改性膨润土基壳聚糖凝胶球进行Cr

pH值对吸附性能的影响

实验条件：m(吸附剂A)=0.1 g, 吸附时间=10 h, C(Cr

pH值对上述吸附剂A的吸附效果影响如图2所示，从图中可以看出，在pH值为3时，草酸改性膨润土基壳聚糖凝胶球对Cr

吸附剂用量对吸附性能的影响

实验条件：pH=3, 吸附时间=10 h, C(Cr

如图3所示，当溶液浓度一定时，吸附剂A的用量从0.02g增加到0.08g时，水溶液中Cr

反应时间对吸附性能的影响

实验条件：pH=3, m(吸附剂)=0.1g, C(Cr

图4说明了在不同的接触时间下，草酸改性膨润土基壳聚糖凝胶球对Cr

浓度、温度对吸附性能的影响

实验条件：pH=3, m(吸附剂)=0.1 g,V=40 mL, T=30℃、40℃、50℃,t=10 h。

如图5所示，一定温度下，草酸改性膨润土基壳聚糖凝胶球对水溶液中Cr

本发明提供的去除水溶液中Cr

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。