本發(fā)明涉及重金屬吸附材料技術領域，具體是一種利用玉米芯制備的重金屬吸附材料及其制備方法。
背景技術：
重金屬是造成水體污染的一類有毒物質(zhì),微量的重金屬即可產(chǎn)生毒性效應,重金屬對人體健康的危害是多方面、多層次的,其毒理作用主要表現(xiàn)在降低人體抵抗力等許多方面。重金屬都為非降低型有毒物質(zhì),可沿食物鏈或食物網(wǎng)被生物吸收、蓄集,最終造成人體積累和慢性中毒。水體中重金屬污染監(jiān)測與防治一直是環(huán)境科學研究的熱點。人們不斷地開發(fā)、改進治理重金屬廢水的方法和技術,產(chǎn)生了如物理法、化學法、生物化學法等處理方法。物理吸附法處理重金屬廢水是一種很有潛力的新型重金屬廢水處理技術，它具有在低濃度下金屬離子可以被選擇性去除、處理效率高、pH值和溫度條件范圍寬、投資小、運行費用低以及可有效地回收一些貴重金屬等優(yōu)點。
采用農(nóng)副產(chǎn)品作為重金屬吸附材料一直是本領域的研究熱點，由于農(nóng)副產(chǎn)品來源廣泛，價格低廉，且使用過程中不會存在二次污染，因此受到廣泛關注。現(xiàn)有技術中公開了多種農(nóng)副產(chǎn)品在重金屬吸附領域的應用，玉米芯就是其中的一種。但現(xiàn)有的基于玉米芯制備的吸附材料對重金屬的吸附效果表現(xiàn)不佳，實用性不強。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種利用玉米芯制備的重金屬吸附材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：
一種利用玉米芯制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：玉米芯13-17份、天然沸石21-24份、檸檬酸5-8份、乙二胺四乙酸鈉3-6份、沒藥甾酮1-3份。
作為本發(fā)明進一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：玉米芯14-16份、天然沸石22-23份、檸檬酸6-7份、乙二胺四乙酸鈉4-5份、沒藥甾酮1.5-2.5份。
作為本發(fā)明再進一步的方案：由以下按照重量份的原料制成：玉米芯15份、天然沸石23份、檸檬酸6.4份、乙二胺四乙酸鈉4.5份、沒藥甾酮1.9份。
所述利用玉米芯制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取玉米芯，粉碎至粒徑為3-5mm，放入烘箱中，在125-130℃下干燥2-3h，獲得玉米芯粉；
2)將玉米芯粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過500-600目篩，獲得玉米芯超微粉；
3)稱取天然沸石，粉碎后，過150-200目篩，獲得沸石粉末，備用；
4)稱取檸檬酸，加入15-20倍重量的去離子水，攪拌至檸檬酸完全溶解，獲得檸檬酸溶液；
5)將玉米芯超微粉與沸石粉末加入至球磨機中，并加入沒藥甾酮，然后以所述檸檬酸溶液作為研磨液，球磨混合1-2h，獲得混合物A；
6)稱取乙二胺四乙酸鈉，加入至混合物A中，在85-90℃、200-300r/min的條件下攪拌混合30-40min，再進行超聲波處理，獲得混合物B，超聲波處理溫度為80-90℃，超聲波功率為1400W；
7)將混合物B放入烘箱中，在125-130℃下干燥1-2h，獲得混合物C；
8)將混合物C在530-570℃下煅燒處理3-4h，煅燒完畢后在干燥器中冷卻至室溫，再進行粉碎處理，并過150-200目篩，即可。
上述吸附材料能夠用于處理重金屬廢水。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明制備的吸附材料對重金屬具有良好的吸附效果，吸附性能優(yōu)異，能夠應用于重金屬處理領域。2、本發(fā)明制備的吸附材料，其利用玉米芯作為原料，對玉米芯這一農(nóng)副產(chǎn)品進行廢物利用，變廢為寶，降低了生產(chǎn)成本，有利于生產(chǎn)出低成本的重金屬吸附材料，有利于重金屬處理行業(yè)的發(fā)展。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
一種利用玉米芯制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：玉米芯13份、天然沸石21份、檸檬酸5份、乙二胺四乙酸鈉3份、沒藥甾酮1份。
本實施例中，所述利用玉米芯制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取玉米芯，粉碎至粒徑為3mm，放入烘箱中，在125℃下干燥2h，獲得玉米芯粉；
2)將玉米芯粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過500目篩，獲得玉米芯超微粉；
3)稱取天然沸石，粉碎后，過150目篩，獲得沸石粉末，備用；
4)稱取檸檬酸，加入15倍重量的去離子水，攪拌至檸檬酸完全溶解，獲得檸檬酸溶液；
5)將玉米芯超微粉與沸石粉末加入至球磨機中，并加入沒藥甾酮，然后以所述檸檬酸溶液作為研磨液，球磨混合1h，獲得混合物A；
6)稱取乙二胺四乙酸鈉，加入至混合物A中，在85℃、200r/min的條件下攪拌混合30min，再進行超聲波處理，獲得混合物B，超聲波處理溫度為80℃，超聲波功率為1400W；
7)將混合物B放入烘箱中，在125℃下干燥1h，獲得混合物C；
8)將混合物C在530℃下煅燒處理3h，煅燒完畢后在干燥器中冷卻至室溫，再進行粉碎處理，并過150目篩，即可。
實施例2
一種利用玉米芯制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：玉米芯14份、天然沸石22份、檸檬酸7份、乙二胺四乙酸鈉5份、沒藥甾酮1.5份。
本實施例中，所述利用玉米芯制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取玉米芯，粉碎至粒徑為4mm，放入烘箱中，在125℃下干燥2.5h，獲得玉米芯粉；
2)將玉米芯粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過500目篩，獲得玉米芯超微粉；
3)稱取天然沸石，粉碎后，過200目篩，獲得沸石粉末，備用；
4)稱取檸檬酸，加入16倍重量的去離子水，攪拌至檸檬酸完全溶解，獲得檸檬酸溶液；
5)將玉米芯超微粉與沸石粉末加入至球磨機中，并加入沒藥甾酮，然后以所述檸檬酸溶液作為研磨液，球磨混合1h，獲得混合物A；
6)稱取乙二胺四乙酸鈉，加入至混合物A中，在87℃、200r/min的條件下攪拌混合35min，再進行超聲波處理，獲得混合物B，超聲波處理溫度為90℃，超聲波功率為1400W；
7)將混合物B放入烘箱中，在125℃下干燥1h，獲得混合物C；
8)將混合物C在540℃下煅燒處理3.5h，煅燒完畢后在干燥器中冷卻至室溫，再進行粉碎處理，并過150目篩，即可。
實施例3
一種利用玉米芯制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：玉米芯15份、天然沸石23份、檸檬酸6.4份、乙二胺四乙酸鈉4.5份、沒藥甾酮1.9份。
本實施例中，所述利用玉米芯制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取玉米芯，粉碎至粒徑為4mm，放入烘箱中，在128℃下干燥2.5h，獲得玉米芯粉；
2)將玉米芯粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過600目篩，獲得玉米芯超微粉；
3)稱取天然沸石，粉碎后，過200目篩，獲得沸石粉末，備用；
4)稱取檸檬酸，加入18倍重量的去離子水，攪拌至檸檬酸完全溶解，獲得檸檬酸溶液；
5)將玉米芯超微粉與沸石粉末加入至球磨機中，并加入沒藥甾酮，然后以所述檸檬酸溶液作為研磨液，球磨混合1.5h，獲得混合物A；
6)稱取乙二胺四乙酸鈉，加入至混合物A中，在87℃、250r/min的條件下攪拌混合35min，再進行超聲波處理，獲得混合物B，超聲波處理溫度為85℃，超聲波功率為1400W；
7)將混合物B放入烘箱中，在127℃下干燥1.5h，獲得混合物C；
8)將混合物C在550℃下煅燒處理3.5h，煅燒完畢后在干燥器中冷卻至室溫，再進行粉碎處理，并過200目篩，即可。
實施例4
一種利用玉米芯制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：玉米芯16份、天然沸石23份、檸檬酸6份、乙二胺四乙酸鈉4份、沒藥甾酮2.5份。
本實施例中，所述利用玉米芯制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取玉米芯，粉碎至粒徑為5mm，放入烘箱中，在125℃下干燥2h，獲得玉米芯粉；
2)將玉米芯粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過600目篩，獲得玉米芯超微粉；
3)稱取天然沸石，粉碎后，過150目篩，獲得沸石粉末，備用；
4)稱取檸檬酸，加入18倍重量的去離子水，攪拌至檸檬酸完全溶解，獲得檸檬酸溶液；
5)將玉米芯超微粉與沸石粉末加入至球磨機中，并加入沒藥甾酮，然后以所述檸檬酸溶液作為研磨液，球磨混合1.5h，獲得混合物A；
6)稱取乙二胺四乙酸鈉，加入至混合物A中，在90℃、200r/min的條件下攪拌混合35min，再進行超聲波處理，獲得混合物B，超聲波處理溫度為90℃，超聲波功率為1400W；
7)將混合物B放入烘箱中，在130℃下干燥1.5h，獲得混合物C；
8)將混合物C在560℃下煅燒處理4h，煅燒完畢后在干燥器中冷卻至室溫，再進行粉碎處理，并過200目篩，即可。
實施例5
一種利用玉米芯制備的重金屬吸附材料，由以下按照重量份的原料制成：玉米芯17份、天然沸石24份、檸檬酸8份、乙二胺四乙酸鈉6份、沒藥甾酮3份。
本實施例中，所述利用玉米芯制備的重金屬吸附材料的制備方法，步驟如下：
1)稱取玉米芯，粉碎至粒徑為5mm，放入烘箱中，在130℃下干燥3h，獲得玉米芯粉；
2)將玉米芯粉投入至超微粉碎機中，進行超微粉碎，超微粉碎后，過600目篩，獲得玉米芯超微粉；
3)稱取天然沸石，粉碎后，過200目篩，獲得沸石粉末，備用；
4)稱取檸檬酸，加入20倍重量的去離子水，攪拌至檸檬酸完全溶解，獲得檸檬酸溶液；
5)將玉米芯超微粉與沸石粉末加入至球磨機中，并加入沒藥甾酮，然后以所述檸檬酸溶液作為研磨液，球磨混合2h，獲得混合物A；
6)稱取乙二胺四乙酸鈉，加入至混合物A中，在90℃、300r/min的條件下攪拌混合40min，再進行超聲波處理，獲得混合物B，超聲波處理溫度為90℃，超聲波功率為1400W；
7)將混合物B放入烘箱中，在130℃下干燥2h，獲得混合物C；
8)將混合物C在570℃下煅燒處理4h，煅燒完畢后在干燥器中冷卻至室溫，再進行粉碎處理，并過200目篩，即可。
對比例1
與實施例3相比，不含沒藥甾酮，其他與實施例3相同。
對比例2
與實施例3相比，采用常規(guī)的制備方法，其他與實施例3相同。其中，所述常規(guī)制備方法為將各原料粉碎混合均勻即可。
采用實施例1-5及對比例1-2所制備的吸附材料進行吸附試驗。測定各吸附材料在20℃、pH＝6的條件下對重金屬的吸附性能，試驗結(jié)果如表1所示。
表1吸附性能表
從上表可以看出，本發(fā)明制備的吸附材料對重金屬具有良好的吸附效果，吸附性能優(yōu)異，能夠應用于重金屬處理領域。本發(fā)明制備的吸附材料，其利用玉米芯作為原料，對玉米芯這一農(nóng)副產(chǎn)品進行廢物利用，變廢為寶，降低了生產(chǎn)成本，有利于生產(chǎn)出低成本的重金屬吸附材料，有利于重金屬處理行業(yè)的發(fā)展。
從本發(fā)明實施例3與對比例1的數(shù)據(jù)對比中可以看出，本發(fā)明制備的吸附材料對重金屬離子的吸附性能優(yōu)于對比例1，由于對比例1與實施例3相比，不含沒藥甾酮，其他與實施例3相同，因此可以看出，本發(fā)明通過在原料中添加沒藥甾酮，有利于提高所制備的吸附材料對重金屬離子的吸附性能。
從本發(fā)明實施例3與對比例2的數(shù)據(jù)對比中可以看出，本發(fā)明制備的吸附材料對重金屬離子的吸附性能優(yōu)于對比例2，由于對比例2與實施例3相比，用常規(guī)的制備方法，其他與實施例3相同，因此可以看出，本發(fā)明通過采用本發(fā)明公開的制備方法，有利于提高所制備的吸附材料對重金屬離子的吸附性能。
上面對本發(fā)明的較佳實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。