本發(fā)明及改性凹凸棒土，具體涉及一種keggin離子改性凹凸棒土的制備方法。

背景技術(shù)：

目前在重金屬的處理方面，國(guó)內(nèi)外常用的方法主要有氧化還原處理法、溶劑萃取分離法、化學(xué)沉淀法、膜分離法、離子交換法、生物處理技術(shù)法和吸附法等，其中吸附法不僅經(jīng)濟(jì)成本低，且具有處理效果好、占地面積小、工藝簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在重金屬?gòu)U水處理中經(jīng)常被使用到。這些方法會(huì)造成二次污染，或是成本代價(jià)太高，亦或是見效慢周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種keggin離子改性凹凸棒土的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種keggin離子改性凹凸棒土的制備方法，具有以下步驟：

步驟一：凹凸棒土的提純細(xì)化：將分散劑溶于去離子水中得到分散劑溶液，將凹凸棒土加入分散劑溶液中，進(jìn)行機(jī)械攪拌和超聲振蕩，使凹凸棒土充分分散在分散劑溶液中，后靜置，過濾得到上層溶液，將上層溶液放置入烘箱內(nèi)烘干，研磨干燥后的凹凸棒土制成2.0-2.5mm粒徑的顆粒；

步驟二：制備keggin離子溶液：按oh-/al3+=2.4(mol比)的量比，將naoh溶液緩慢滴入a1c13溶液中，并在60-65℃恒溫水浴中加熱攪拌2h，使naoh與a1c13充分反應(yīng)，攪拌完成后，在55℃恒溫水浴下老化24h，制成無色透明的keggin離子溶液；

步驟三：keggin離子改性凹凸棒土：稱取步驟一中的提純后的凹凸棒土，將凹凸棒土加入到keggin離子溶液中，置入80℃水浴中并進(jìn)行攪拌，攪拌1h后在水浴下靜置一段時(shí)間，濾去上部清液,將絮狀沉淀加蒸餾水反復(fù)洗滌、抽濾,直到濾液ph值呈中性，濾餅自然干燥后,將其置于恒溫干燥箱中，在105℃下干燥2h,得到keggin離子改性凹凸棒土；

步驟四：計(jì)算keggin離子改性凹凸棒土的吸附量：稱取步驟三中制得的keggin離子改性凹凸棒土，放置入離心管中,加入重金屬離子溶液，在恒溫振蕩器中振蕩一定時(shí)間后，放入離心機(jī)后，然后過濾，用原子吸收光譜測(cè)定殘余離子的濃度，計(jì)算keggin離子改性凹凸棒土的吸附量。

進(jìn)一步地，所述步驟一中的分散劑為焦磷酸鈉。

進(jìn)一步地，所述步驟一中的分散劑質(zhì)量／凹凸棒土質(zhì)量為１％-5％。

進(jìn)一步地，所述步驟三中的keggin離子溶液與凹凸棒土的量按照al3+/凹凸棒土=5mmol/g的量比混合。

進(jìn)一步地，所述步驟四中離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為4000r/min。

本發(fā)明的有益效果為：制備的keggin離子改性凹凸棒土在ph值為中性時(shí)的吸附性能最好，keggin離子改性凹凸棒土的吸附是自發(fā)吸熱的過程,升高反應(yīng)溫度有利于keggin離子改性凹凸棒土的吸附，keggin離子改性凹凸棒土有效吸附廢水中重金屬，成本低，無二次污染。

附圖說明

圖1為ph值對(duì)鈷離子溶液在keggin離子改性凹凸棒土上的吸附率。

圖2為溫度對(duì)鈷離子溶液在keggin離子改性凹凸棒土上的吸附率。

圖3為ph值對(duì)鉛離子溶液在keggin離子改性凹凸棒土上的吸附率。

圖4為溫度對(duì)鉛離子溶液在keggin離子改性凹凸棒土上的吸附率。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明，本實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。

一種keggin離子改性凹凸棒土的制備方法，包括以下制備步驟：

步驟一：凹凸棒土的提純細(xì)化：將分散劑溶于去離子水中得到分散劑溶液，其中，分散劑為焦磷酸鈉，按照重量比為分散劑質(zhì)量／凹凸棒土質(zhì)量＝1％-5％，將凹凸棒土加入分散劑溶液中，進(jìn)行機(jī)械攪拌和超聲振蕩30-40min，使凹凸棒土充分分散在分散劑溶液中，后靜置4-5個(gè)小時(shí)，過濾得到上層溶液，將上層溶液放置入烘箱內(nèi)烘干，干燥溫度在90℃-100℃之間，研磨干燥后的凹凸棒土制成2.0-2.5mm粒徑的顆粒。

步驟二：制備keggin離子溶液：keggin離子由13個(gè)al³⁺聚合而成，當(dāng)溶液中oh-/al³⁺比值為2.4時(shí)，溶液中的聚合陽離子為keggin離子。按oh^-/al³⁺=2.4(mol比)的量比，將0.6-1mol/l的naoh溶液緩慢滴入0.3-0.6mol/l的a1c13溶液中，并在60-65℃恒溫水浴中加熱攪拌2h，使naoh與a1c13充分反應(yīng)。攪拌完成后，在55℃恒溫水浴下老化24h，制成無色透明的keggin離子溶液。

步驟三：keggin離子改性凹凸棒土：稱取步驟一中的提純后的凹凸棒土，按al³⁺/凹凸棒土=5mmol/g的量比，將凹凸棒土加入到keggin離子溶液中，置入80℃水浴并進(jìn)行攪拌，攪拌1h后在80℃水浴下靜置48h，濾去上部清液,將絮狀沉淀加蒸餾水反復(fù)洗滌、抽濾,直到濾液ph值呈中性，濾餅自然干燥后,將其置于恒溫干燥箱中，在105℃下干燥2h,得到keggin離子改性凹凸棒土。

步驟四：計(jì)算keggin離子改性凹凸棒土的吸附量：稱取步驟三中制得的keggin離子改性凹凸棒土，放置入離心管中,加入重金屬離子溶液，在恒溫振蕩器中振蕩一定時(shí)間后，放入離心機(jī)中，在4000r/min下離心5min,然后過濾，用原子吸收光譜測(cè)定殘余離子的濃度，計(jì)算keggin離子改性凹凸棒土的吸附量。

實(shí)施例一：keggin離子改性凹凸棒土對(duì)鈷離子溶液的吸附率

1、ph值對(duì)吸附率的影響：稱取等量的250mgkeggin離子改性凹凸棒土，放置入離心管中,向離心管中加入一定量的濃度為10mg/l的鈷離子溶液，逐漸加入一定量的濃度的酸性溶液，之后再加入一定量的堿性溶液，調(diào)整溶液的ph值，設(shè)定恒溫振蕩器的溫度為25℃，在恒溫振蕩器振蕩一定時(shí)間后，在4000r/min下離心5min,過濾后用原子吸收光譜測(cè)定殘余離子的濃度，計(jì)算keggin離子改性凹凸棒土的吸附量。如圖1所示，由圖1中看出，ph小于6.5時(shí)，keggin離子改性凹凸棒土的吸附率隨ph值的升高而緩慢升高，ph在6.5-10范圍內(nèi)，keggin離子改性凹凸棒土的吸附率隨ph值的升高而快速升高，ph大于10時(shí)，keggin離子改性凹凸棒土的吸附率基本不變。

2、溫度對(duì)吸附率的影響：稱取等量的250mgkeggin離子改性凹凸棒土，放置入離心管中,向離心管中加入一定量濃度的鈷離子溶液，再向離心管中加入一定量的濃度為0.01mol/l的nano3，將離心管放入恒溫振蕩器中，將恒溫振蕩器的溫度設(shè)定為逐漸增高，并記錄下溫度的數(shù)據(jù)，在恒溫振蕩器振蕩一定時(shí)間后，在4000r/min下離心5min,然后過濾，用原子吸收光譜測(cè)定殘余離子的濃度，計(jì)算keggin離子改性凹凸棒土的吸附量，如圖2所示，吸附率隨溫度的升高而升高。

實(shí)施例二：keggin離子改性凹凸棒土對(duì)鉛離子溶液的吸附率

1、ph值對(duì)吸附率的影響：稱取等量的250mgkeggin離子改性凹凸棒土，放置入離心管中,向離心管中分別加入一定量的濃度為10mg/l的鉛離子溶液，逐漸加入一定量的濃度的酸性溶液，之后再加入一定量的堿性溶液，調(diào)整溶液的ph值，設(shè)定恒溫振蕩器的溫度為25℃，在恒溫振蕩器振蕩一定時(shí)間后，在4000r/min下離心5min,然后過濾，用原子吸收光譜測(cè)定殘余離子的濃度，計(jì)算keggin離子改性凹凸棒土的吸附量。如圖3所示，由圖3中看出，ph小于7時(shí)，keggin離子改性凹凸棒土的吸附率隨ph值的升高而緩慢升高，ph在7-9.5范圍內(nèi)，keggin離子改性凹凸棒土的吸附率沒有變化，ph大于9.5時(shí)，keggin離子改性凹凸棒土的吸附率隨ph值的升高而降低。

2、溫度對(duì)吸附率的影響：稱取等量的250mgkeggin離子改性凹凸棒土，放置入離心管中,向離心管中加入一定量濃度的鉛離子溶液，再向離心管中加入一定量的濃度為0.01mol/l的nano3，將離心管放入恒溫振蕩器中，將恒溫振蕩器的溫度設(shè)定為逐漸增高，并記錄下溫度的數(shù)據(jù)，在恒溫振蕩器振蕩一定時(shí)間后，在4000r/min下離心5min,然后過濾，用原子吸收光譜測(cè)定殘余離子的濃度，計(jì)算keggin離子改性凹凸棒土的吸附量。如圖4所示，溫度越高，吸附率越高。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不用于限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。