本發明專利技術公開了一種利用單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂分離廢水中鉛離子的方法，屬于重金屬離子分離技術領域。首先按照單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂的重量和含鉛廢水的體積比為0.01~1.0的比例向含鉛廢水中加入單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂，再于5~50℃的溫度下攪拌或振蕩20~300?min；過濾分離固液兩相，測定液相中鉛離子的剩余濃度，并通過與初始濃度對比，計算得到分離去除率；然后將單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂用0.01~3?mol/L的硝酸溶液進行洗脫，再用去離子水反復洗滌，干燥，得到再生樹脂。本發明專利技術提供的方法對重金屬廢水中的鉛離子分離速度快，去除率高，適應性強，材料可多次重復使用，成本低廉。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于重金屬離子分離
，具體涉及一種利用單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂分離廢水中鉛離子的方法。
技術介紹
隨著社會的發展，大量未經處理的重金屬廢水直接排入天然水體，造成了巨大的危害。其中重金屬鉛的污染事故尤為突出，僅2010年中國就發生了 9起血鉛事件。鉛離子和可溶性鉛鹽都是有毒的，能對人體健康和植物生長造成危害。它可毒害人的神經、腎臟和造血系統，引起痙攣、神經遲鈍及貧血等，尤其是影響兒童的發育。目前，工業污染物排放標準(GB25466-2010)將我國工業廢水鉛離子最高容許排放質量濃度為O. 5 mg/L，而我國生活飲用水水質國家標準(GB5749-2006)已將鉛離子含量調整為O. 01 mg/L。針對含鉛重金屬廢水的治理，人們相繼發展出了離子交換法、化學沉淀法、液膜法和生物吸附法等諸多的分離方法。但這些方法有的受限于吸附時間長、分離效率低，有的則由于處理費用高、技術難度大，難以得到普遍的推廣應用。對于可高效分離重金屬廢水中鉛的方法的探索一直都在進行。自從杜邦公司Pedersen博士發現并報道冠醚以來，利用這類大環醚類分子對溶液中金屬離子的特異性絡合能力來實現金屬離子的萃取分離一直以來都備受關注。近年來的研究表明，二環己基并-18-冠-6及其衍生物對于溶液中鉛離子具有很高的絡合常數，具有可選擇性、高效分離鉛的潛力。1994年美國阿貢實驗室的Horwitz等人將二叔丁基二環己基并-18-冠-6負載到惰性樹脂基體材料上，成功制備了可選擇性分離地質樣品中鉛離子的吸附材料(Horwitz E. P. , Dietz M. L. , Rhoads S·，Felinto C·，GaleN. H.，Houghton J. A lead-selective extraction chromatographic resin and itsapplication to the isolation of lead from geological samples. Analytica ChimicaActa. 1994，292(3) : 263-273.)。然而，該材料中冠醚分子僅僅是通過物理作用力吸附于基材上，在分離應用過程中不可避免會造成冠醚的流失，從而無法保證其重復使用性。在此前研究中，我們對二環己基并-18-冠-6進行化學修飾，通過后接枝的方法固定于有機硅樹脂上，成功制備了冠醚鍵合型的硅樹脂吸附材料(專利《一種脂環族冠醚鍵合型硅樹脂及其制備方法》，申請號201110424921. 7)。該吸附材料具有較高的官能化程度，穩定的化學鍵合結構，可應用于苛刻的溶液環境和成分復雜的重金屬廢水中鉛的分離，并且，該材料由于牢固的化學鍵和結構，表現出優良的熱穩定性和水解穩定性，具有很好的應用前景。這里，我們提出一種利用單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂(結構如下式所示)高效分離廢水中鉛離子的方法。權利要求1.一種分離去除含重金屬廢水中的鉛離子的方法，其特征在于，利用單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂分離去除含重金屬廢水中的鉛離子，該方法包括如下步驟 (I)準備適量含鉛廢水于密閉的容器中，并稱取一定量的單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂加入所述的含鉛廢水中，使單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂的重量和含鉛廢水的體積比為O. Ol I. O ； (2 )啟動磁子或者機械攪拌，或者置于恒溫搖床中振蕩，使單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂和廢水充分接觸；反應溫度為5 50°C ;攪拌時間或振蕩時間為2(T300 min ； (3)停止攪拌或振蕩，過濾分離固液兩相，測定液相中鉛離子的剩余濃度，并通過與初始濃度對比，計算得到分離去除率； (4)將分離得到的單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂用硝酸溶液進行洗脫，硝酸溶液濃度為O. 0Γ3 mol/L ;然后用去離子水反復洗滌，干燥，即可實現單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂再生。2.根據權利要求I所述的分離去除鉛離子的方法，其特征在于，步驟(I)所述的單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂的重量和含鉛廢水的體積比為O. 04、. 2。3.根據權利要求I所述的分離去除鉛離子的方法，其特征在于，步驟(I)所述的含鉛廢水里鉛離子的初始濃度為1(T4000 ppm。4.根據權利要求I所述的分離去除鉛離子的方法，其特征在于，步驟(I)所述的含鉛廢水里鉛離子的初始濃度為2(T300 ppm。5.根據權利要求I所述的分離去除鉛離子的方法，其特征在于，步驟(2)所述的反應溫度為 2(T30°C。6.根據權利要求I所述的分離去除鉛離子的方法，其特征在于，步驟(2)所述的攪拌時間或振蕩時間為40 100 min。7.根據權利要求I所述的分離去除鉛離子的方法，其特征在于，步驟(4)所述的硝酸溶液濃度為O. 05 O. 2 mol/L。全文摘要本專利技術公開了一種利用單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂分離廢水中鉛離子的方法，屬于重金屬離子分離
首先按照單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂的重量和含鉛廢水的體積比為0.01~1.0的比例向含鉛廢水中加入單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂，再于5~50℃的溫度下攪拌或振蕩20~300 min；過濾分離固液兩相，測定液相中鉛離子的剩余濃度，并通過與初始濃度對比，計算得到分離去除率；然后將單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂用0.01~3 mol/L的硝酸溶液進行洗脫，再用去離子水反復洗滌，干燥，得到再生樹脂。本專利技術提供的方法對重金屬廢水中的鉛離子分離速度快，去除率高，適應性強，材料可多次重復使用，成本低廉。文檔編號C02F101/20GK102874889SQ20121023028公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月4日 優先權日2012年7月4日專利技術者葉鋼, 白飛飛, 韋繼超, 王建晨, 陳靖 申請人:清華大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種分離去除含重金屬廢水中的鉛離子的方法，其特征在于，利用單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂分離去除含重金屬廢水中的鉛離子，該方法包括如下步驟：（1）準備適量含鉛廢水于密閉的容器中，并稱取一定量的單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂加入所述的含鉛廢水中，使單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂的重量和含鉛廢水的體積比為0.01~1.0；（2）啟動磁子或者機械攪拌，或者置于恒溫搖床中振蕩，使單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂和廢水充分接觸；反應溫度為5~50℃；攪拌時間或振蕩時間為20~300？min；（3）停止攪拌或振蕩，過濾分離固液兩相，測定液相中鉛離子的剩余濃度，并通過與初始濃度對比，計算得到分離去除率；（4）將分離得到的單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂用硝酸溶液進行洗脫，硝酸溶液濃度為0.01~3？mol/L；然后用去離子水反復洗滌，干燥，即可實現單臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂再生。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：葉鋼，白飛飛，韋繼超，王建晨，陳靖，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：
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