一种六价铬离子吸附剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及金属离子吸附领域，特别涉及一种六价铬离子吸附剂及其应用。一种六价铬离子吸附剂，化学式为C33H15S6O6Al。本发明专利技术合成的六价铬离子吸附剂易于制备，合成方法简单，而且该吸收剂稳定性好，当其作为水泥的添加剂时，其能够有效吸附可溶性六价铬离子，使水泥满足国家标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属离子吸附领域，特别涉及一种六价铬离子吸附剂及其应用。
技术介绍
而随着现代社会的发展，水泥越来越广泛地用作各行业废弃物（包括危险废弃物）的消纳和稳定/固化处理。近几年来，水泥窑协同处理工业废弃物、城市垃圾甚至危险废弃物显示出巨大的经济和技术优势，被认为是21世纪水泥和废弃物处理的发展方向。一般来说，在水泥熟料高温烧成过程中，有机组分大部分分解挥发，而大部分无机有害组分（主要是重金属离子和有毒、有害组分，如Pb、Hg、Cd、As和Cr等）则会保留在熟料中，从而使得通用水泥中环境有害组分的含量增加。目前，我国对于通用水泥产品的可溶性六价铬离子进行限量，但是现有的水泥难免可溶性六价铬含量过高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种六价铬离子吸附剂。本专利技术的另一个目的在于提供上述六价铬离子吸附剂在水泥中的应用。一种六价铬离子吸附剂，化学式为C33H15S6O6Al；其中，C33H15S6O6为5',5''',5'''''-(苯-1,3,5-三基)三(([2,2'-联噻吩]-5-羧酸))根，所述吸附剂为单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为a=19.535(2) Å，b=15.331(6) Å，c=16.374(1) Å，α=γ=90 º，β=105.161(2) º，V=4903.86(7) Å3。上述吸附剂应用在水泥建材领域中。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术合成的六价铬离子吸附剂易于制备，合成方法简单，而且该吸收剂稳定性好，当其作为水泥的添加剂时，其能够有效吸附可溶性六价铬离子，使水泥满足国家标准。附图说明图1为本专利技术的吸附剂以Al为中心的配位环境图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细的说明，实施例仅是本专利技术的优选实施方式，不是对本专利技术的限定。本专利技术所述的六价铬离子吸附剂的制备方法为：将0.5mmol5',5''',5'''''-(苯-1,3,5-三基)三(([2,2'-联噻吩]-5-羧酸))（英文为：5',5''',5'''''-(benzene-1,3,5-triyl)tris(([2,2'-bithiophene]-5-carboxylic acid))）和0.5mmol硝酸铝溶于5mL蒸馏水、10mL乙醇和10mL二甲基乙酰胺的混合溶剂当中，用氨水将其pH调节为8，在室温下搅拌形成混合液A，然后将所述混合液A转移到微波反应瓶中密封，将反应瓶放入微波仪中，设定辐射功率650W，反应时间为60分钟，反应温度为80℃，反应结束后得到混合液B；随后将混合液B转移到聚四氟乙烯高压反应釜中，将其放在160℃烘箱中反应48小时后降至室温过滤得到所述六价铬离子吸附剂。本专利技术采用微波合成产生小晶核，然后然后再高温溶剂热得到本专利技术所用的吸附剂。其中，5',5''',5'''''-(苯-1,3,5-三基)三(([2,2'-联噻吩]-5-羧酸))化学结构如下所示：然后将上述吸附剂进行单晶表征。该吸附剂的X射线衍射数据是在Bruker Smart Apex CCD面探衍射仪上，用MoKα辐射(λ = 0.71073 Å)，以ω扫描方式收集并进行Lp因子校正，吸收校正使用SADABS程序。用直接法解结构，然后用差值傅立叶法求出全部非氢原子坐标，并用理论加氢法得到氢原子位置(C−H 1.083 Å)，用最小二乘法对结构进行修正。计算工作在PC机上用SHELXTL程序包完成。经测试解析可知，该吸附剂的化学式为C33H15S6O6Al；其中，C33H15S6O6为5',5''',5'''''-(苯-1,3,5-三基)三(([2,2'-联噻吩]-5-羧酸))根，所述吸附剂为单斜晶系，C2/c空间群，晶胞参数为a=19.535(2) Å，b=15.331(6) Å，c=16.374(1) Å，α=γ=90 º，β=105.161(2) º，V=4903.86(7) Å3，Z=8。该金属离子吸附剂配位示意图如图1所示，Al原子采取6配位的模式，其中每个Al原子分别与3个5',5''',5'''''-(苯-1,3,5-三基)三(([2,2'-联噻吩]-5-羧酸))分子上的6个O原子配位、而一个5',5''',5'''''-(苯-1,3,5-三基)三(([2,2'-联噻吩]-5-羧酸))上三个方向上的羧酸则与3个铝原子配位。从图中可知，侧面的S可以有效对六价铬离子进行吸附。然后将上述吸附剂作为添加剂运用于水泥中。实施例1一种水泥，由如下重量份数的组分组成：硅酸盐水泥熟料65份；石膏10份；粉煤灰35份；上述制备方法所得的六价铬离子吸附剂0.5份。实施例2一种水泥，由如下重量份数的组分组成：硅酸盐水泥熟料65份；石膏10份；粉煤灰35份；5',5''',5'''''-(苯-1,3,5-三基)三(([2,2'-联噻吩]-5-羧酸))0.5份。实施例3一种水泥，由如下重量份数的组分组成：硅酸盐水泥熟料65份；石膏10份；粉煤灰35份。然后将上述实施例按照GB 31893-2015《水泥中水溶性铬（Ⅵ）的限量及测定方法》进行检测。测试结果如下：实施例1：2.3mg/kg；实施例2：11.5mg/kg；实施例3：14.8mg/kg。以上所述实施例仅表达了本专利技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六价铬离子吸附剂，其特征在于：化学式为C33H15S6O6Al；其中，C33H15S6O6为5',5''',5'''''‑(苯‑1,3,5‑三基)三(([2,2'‑联噻吩]‑5‑羧酸))根。

【技术特征摘要】
1.一种六价铬离子吸附剂，其特征在于：化学式为C33H15S6O6Al；其中，C33H15S6O6为5',5''',5'''''-(苯-1,3,5-三基)三(([2,2'-联噻吩]-5-羧酸))根。2.根据权利要求1所述的一种六价铬离子吸附剂，其特征在于，所述吸附剂为单斜晶系，C...

【专利技术属性】
技术研发人员：许勤峰，
申请(专利权)人：许勤峰，
类型：发明
国别省市：安徽;34