技术摘要：
本发明涉及污水处理技术领域，且公开了一种氨基功能化蛋白石的重金属吸附剂，蛋白石经浓盐酸活化后进行热处理，得到的多孔蛋白石增加了孔含量，再与NaOH水溶液分散均匀后得到活化蛋白石，其结构存在配位缺陷和氧桥缺陷，其表面的Si‑O‑键容易与H结合产生硅羟基，在乙  全部
背景技术：
水，是生命之源，在自然界和人类社会都有着举足轻重的作用，但是随着工业的发 展，污染物的排放量越来越大，导致水中的重金属离子含量越来越高，使得重金属废水污染 日渐严重，我国的重金属离子污染主要包括Cr6 、Pb2 、Cd2 、Cu2 等，铅是人体的微量元素之 一，但是如果体内含量过高，会导致人体铅中毒，进而影响人体的造血功能，铬在自然界中 主要以Cr3 、Cr6 的形式存在，其中Cr6 的毒性较强，而且难以去除。 蛋白石矿物粉材料是一种天然的多孔非晶态二氧化硅材料，具备有序的孔道结 构，来源广泛，吸附重金属离子的能力较好，但是天然的蛋白石矿物粉材料的表面及其孔道 内含有杂质，而且表面官能团少且活性低，无法大量吸附重金属离子，而有机官能团易与重 金属离子发生静电吸附、螯合作用以及离子交换，吸附效果较好，但是单纯使用有机物，难 以与水分离，会造成二次污染，因此我们采用有机物修饰蛋白石的表面以及孔道内的方式 弥补这个缺点。 (一)解决的技术问题 针对现有技术的不足，本发明提供了一种氨基功能化蛋白石的重金属吸附剂及其 制法，解决了天然蛋白石材料吸附效率低、有机物分离困难容易造成二次污染的问题。 (二)技术方案 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氨基功能化蛋白石的重金属吸 附剂，所述氨基功能化蛋白石的重金属吸附剂制备方法如下： (1)将蛋白石矿物粉材料用浓盐酸浸泡活化2-4h，过滤、用蒸馏水洗涤干净放入烘 箱干燥后，将其置于石英坩埚内，采用马弗炉进行热处理改造，控制温度为300-400℃，热处 理时间为3-5h，将经过热处理的蛋白石矿物粉材料经过分子筛筛分，保留粒径在200-400um 的粉末，即可得到经过热处理的多孔蛋白石； (2)向烧杯中加入蒸馏水，并放入步骤(1)中的多孔蛋白石、NaOH，控制多孔蛋白 石、NaOH的质量比为100:40-60，超声1-2h分散均匀，抽滤并用蒸馏水洗净，放入烘箱烘干， 得到活化蛋白石； (3)向烧杯中加入乙醇，并加入步骤(2)中得到的活化蛋白石，将烧杯置于水浴搅 拌装置中，室温搅拌10-30min，放入超声装置中超声分散均匀，得到分散均匀的活化蛋白石 分散液，将3-氨基丙基三甲氧基硅烷加入分散液中，加入冰乙酸调节溶液pH＝2-5，进行反 应过程，抽滤并用蒸馏水洗净，放入烘箱烘干，得到氨基硅烷化蛋白石； (4)向烧杯中加入蒸馏水、聚乙烯亚胺，并将步骤(3)中的氨基硅烷化蛋白石放置 12h后置于其中，在40-60℃下，水浴搅拌6-18h后，再加入戊二醛的水溶液发生交联反应，抽 滤得到的产物，并用乙醇和去离子水洗涤干净，放入40-60℃烘箱干燥8-12h，得到氨基功能 3 CN 111589412 A 说　明　书 2/6 页 化蛋白石。 优选的，步骤(3)中水浴搅拌装置包括主体，所述主体的底部对称活动连接有四个 支脚，所述主体的底部活动连接有电机，所述电机的左侧活动连接有锥齿轮，所述主体的底 部活动连接有转轴，所述转轴的中间活动连接有锥齿轮，所述转轴的底部活动连接有磁力 转盘，所述主体的右侧活动连接有控制模块，所述主体的底部活动连接有加热电阻盘，所述 主体的右侧活动连接有转速调节按钮，所述主体的右侧活动连接有温度调节按钮，所述主 体的右侧活动连接有显示器。 优选的，所述步骤(3)中的反应过程在30-50℃进行，反应时间为12-24h。 优选的，所述步骤(3)中活化蛋白石、3-氨基丙基三甲氧基硅烷的质量比为100: 40-70。 优选的，所述步骤(4)中氨基硅烷化蛋白石、聚乙烯亚胺的质量比为30-50:100。 (三)有益的技术效果 与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果： 该一种氨基功能化蛋白石的重金属吸附剂，蛋白石矿物粉材料经浓盐酸活化，得 到的多孔蛋白石，增加了孔含量以及孔径结构，有利于增强吸附性能，以及被有机物修饰， 通过NaOH处理得到活化蛋白石，活化蛋白石为非晶态二氧化硅，其结构存在配位缺陷和氧 桥缺陷，因此其表面的Si-O-键容易与H结合产生硅羟基，在乙醇溶液中与3-氨基丙基三甲 氧基硅烷反应，活化蛋白石表面的Si-OH与3-氨基丙基三甲氧基硅烷的Si-OH发生脱水缩 合，表面成功修饰有3-氨基丙基三甲氧基硅烷，得到氨基硅烷化蛋白石。 该一种氨基功能化蛋白石的重金属吸附剂，氨基硅烷化蛋白石与聚乙烯亚胺的水 溶液发生反应后加入戊二醛的水溶液，发生交联反应，得到氨基功能化蛋白石，丰富的氨基 与Pb2 、Cr6 发生络合反应，并且提高静电吸附的活性位点，极大地提升了吸附性能，可以大 量的吸附Pb2 、Cr6 离子，同时，在强酸条件下，氨基功能化蛋白石中的氨基会给出孤对电 子，而毒性较大的Cr6 会得到电子而发生还原反应生成毒性较小的Cr3 离子，大大降低了毒 性Cr6 的含量。 附图说明 图1是水浴搅拌装置正面剖视示意图； 图2是水浴搅拌装置正面示意图； 图3是水浴搅拌装置俯视示意图。 1、主体；2、支脚；3、电机；4、锥齿轮；5、转轴；6、磁力转盘；7、控制模块；8、加热电阻 盘；9、转速调节按钮；10、温度调节按钮；11、显示器。
技术实现要素：
为实现上述目的，本发明提供如下