一种用于吸附重金属离子磁性木材的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于吸附重金属离子材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]在自然界中重金属离子在食物链中的积累对人类的危害不言而喻，而如今大量的工业生产活动使这一现象变得有过之而无不及。因此许多用于除去重金属离子的处理过程被发明，然而现有技术往往价格昂贵，如何降低成本又达到高效吸附重金属离子的效果早已成为吸附行业的重中之重。近年来，生物吸附剂越来越受到人们的重视，因为其价格低廉，原料来源广泛，这些生物吸附剂大多来源于微生物和木质纤维素材料。国外的一些研究发现用树皮粉或者是废弃的木锯肩具有一定的吸附重金属离子能力，然而这些吸附材料往往不容易回收和重复利用，且吸附效率低。
【发明内容】
[0003]本发明要解决现有技术存在用木质材料做吸附剂不易回收和重复利用，且吸附效率不高的问题，而提供一种用于吸附重金属离子磁性木材的制备方法。
[0004]—、将含Co2+的盐、含Fe 2+的盐及水混合，得到含有Co 2+和Fe 2+的混合溶液，将木材浸入到含有Co2+和Fe 2+的混合溶液中并密封反应器，然后在温度为50°C?200°C下水热反应Ih?52h，再将反应器冷却至室温；
[0005]所述的含有Co2+和Fe 2+的混合溶液中含Co 2+的盐的浓度为0.0lmol/L?1mol/L ;所述的含Fe2+的盐与含Co 2+的盐的摩尔比为1: (I?20)；
[0006]所述的含Fe2+的盐为氯化亚铁、硫酸亚铁或硝酸亚铁；所述的含Co 2+的盐为氯化钴、硫酸钴或硝酸钴；
[0007]二、将訊03加入到碱溶液中溶解，得到KNO3的碱性溶液，然后将步骤一中的反应器上层清液倒出，再将KNO3的碱性溶液加入到反应器中，并在温度为50°C?200°C下继续反应Ih?48h，得到反应后的木材；
[0008]所述的碱溶液为浓度为0.0lmol/L?lOmol/L的NaOH溶液或质量百分数为I %?20%的氨水溶液；所述的謂03的碱性溶液中KNO 3的浓度为0.1 X 10 4mol/L?lOmol/L ;所述的KNO3的碱性溶液与含有Co 2+和Fe 2+的混合溶液的体积比为1: (0.1?10);
[0009]三、在温度为20°C?150°C下，将反应后的木材真空干燥Ih?48h，得到原位生长磁性纳米CoFe2O4的木材；
[0010]四、将含有氨基官能团的物质与醇溶液混合，得到浓度为1.0X102mol/L?10mol/L的含氨基官能团的醇溶液，将原位生长磁性纳米CoFe2O4的木材浸渍到浓度为1.0X10 2mol/L?lOmol/L的含氨基官能团的醇溶液中并密封反应器，然后在温度为70°C?200°C下继续反应Ih?48h，取出木材，最后在温度为20°C?150°C下，将木材真空干燥Ih?48h，即完成用于吸附重金属离子磁性木材的制备方法；
[0011]所述的含有氨基官能团的物质为己二胺或3-氨丙基三乙氧基硅烷。
[0012]本发明的有益效果是:本发明可用于吸附重金属离子磁性木材的制备方法，原料来源广泛，成本低廉且可以重复利用10次以上。得到的可用于吸附重金属磁性木材具有良好的磁性，对重金属离子具有高效的吸附性，可以达到95 %以上。
[0013]本发明用于一种用于吸附重金属离子磁性木材的制备方法。
【附图说明】
[0014]图1为实施例一制备的用于吸附重金属离子的磁性木材被外界磁铁吸引的宏观照片；
[0015]图2为实施例一制备的用于吸附重金属离子的磁性木材吸附重金属铅、镉、汞、铜的吸附效率图；
[0016]图3为实施例一制备的用于吸附重金属离子的磁性木材磁滞回线；
[0017]图4为实施例一制备的用于吸附重金属离子的磁性木材重复利用去除铅离子效率图。
【具体实施方式】
[0018]本发明技术方案不局限于以下所列举的【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】之间的任意组合。
[0019]【具体实施方式】一:本实施方式所述的一种用于吸附重金属离子磁性木材的制备方法，具体是按照以下步骤进行的:
[0020]一、将含Co2+的盐、含Fe 2+的盐及水混合，得到含有Co 2+和Fe 2+的混合溶液，将木材浸入到含有Co2+和Fe 2+的混合溶液中并密封反应器，然后在温度为50°C?200°C下水热反应Ih?52h，再将反应器冷却至室温；
[0021]所述的含有Co2+和Fe 2+的混合溶液中含Co 2+的盐的浓度为0.0lmol/L?1mol/L ;所述的含Fe2+的盐与含Co 2+的盐的摩尔比为1: (I?20)；
[0022]所述的含Fe2+的盐为氯化亚铁、硫酸亚铁或硝酸亚铁；所述的含Co 2+的盐为氯化钴、硫酸钴或硝酸钴；
[0023]二、将KNO3W入到碱溶液中溶解，得到KNO3的碱性溶液，然后将步骤一中的反应器上层清液倒出，再将KNO3的碱性溶液加入到反应器中，并在温度为50°C?200°C下继续反应Ih?48h，得到反应后的木材；
[0024]所述的碱溶液为浓度为0.0lmol/L?lOmol/L的NaOH溶液或质量百分数为I %?20%的氨水溶液；所述的謂03的碱性溶液中KNO 3的浓度为0.1 X 10 4mol/L?lOmol/L ;所述的KNO3的碱性溶液与含有Co 2+和Fe 2+的混合溶液的体积比为1: (0.1?10);
[0025]三、在温度为20°C?150°C下，将反应后的木材真空干燥Ih?48h，得到原位生长磁性纳米CoFe2O4的木材；
[0026]四、将含有氨基官能团的物质与醇溶液混合，得到浓度为1.0X102mol/L?10mol/L的含氨基官能团的醇溶液，将原位生长磁性纳米CoFe2O4的木材浸渍到浓度为1.0X10 2mol/L?lOmol/L的含氨基官能团的醇溶液中并密封反应器，然后在温度为70°C?200°C下继续反应Ih?48h，取出木材，最后在温度为20°C?150°C下，将木材真空干燥Ih?48h，即完成用于吸附重金属离子磁性木材的制备方法；
[0027]所述的含有氨基官能团的物质为己二胺或3-氨丙基三乙氧基硅烷。
[0028]本实施方式所述的木材为板材或块状材料。
[0029]本实施方式的有益效果是:本实施方式可用于吸附重金属离子磁性木材的制备方法，原料来源广泛，成本低廉且可以重复利用。得到的可用于吸附重金属磁性木材具有良好的磁性，对重金属离子具有高效的吸附性，可以达到95%以上。
[0030]本实施方式一种木材基质上原位生长磁性纳米CoFe2O4，然后通过氨基改性处理，达到高效吸附重金属离子(铅、汞、铜、镉、铬等)的效果。
[0031]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中所述的木材为针叶材或阔叶材。其它与【具体实施方式】一相同。
[0032]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同的是:步骤四中所述的醇溶液为乙二醇、异丙醇或乙醇。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0033]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤一中所述的含Fe2+的盐与含Co2+的盐的摩尔比为1:2。其它与【具体实施方式】一至三相同。
[0034]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤二中所述的碱溶液为浓度为lmol/L的NaOH溶液。其它与【具体实施方式】一至四相同。
[0035]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:步骤二中所述的碱溶液为质量百分数为10%的氨水溶液。其它与【具体实施方式】一至五相同。
[0036]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:步骤二中所述的KNO3的碱性溶液中KNO 3的浓度为0.lmol/L。其它与【具体实施方式】一至六相同。
[0037]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:步骤二中所述的KNO3的碱性溶液与含有