一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备方法及应用。利用TTA和磁性Fe3O4合成了一种磁性TTA@Fe3O4吸附剂。将所合成的磁性TTA@Fe3O4吸附剂应用于重金属离子Cu2+的吸附，吸附效果良好，吸附量大，解吸附条件温和，再生性强，可重复利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理
，特别涉及一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备方法及在水处理中对重金属离子铜离子吸附。
技术介绍
随着经济的快速发展，废水的大量排放，土壤和水源中重金属积累的加剧，重金属的污染也日益严重。由于重金属易通过食物链而生物富集，构成对生物和人体健康的严重威胁。如何有效地治理重金属污染已成为人类共同关注的问题。铜离子是工业废水中普遍存在的重金属污染源。铜是人体必需微量元素之一，对于造血、细胞生长及内分泌腺功能均有重要作用。如果体内的铜含量过高，则会引起贫血、肝脏病理性改变、神经系统损伤，导致肾衰、肝硬化、老年痴呆和帕金森病等。含铜废水必需经过处理才能排放。目前，已开发应用的废水处理方法主要有化学法、物理化学法和生物法，包括化学沉淀、电解、离子交换、膜分离、活性碳和硅胶吸附、生物絮凝、生物吸附、植物整治等方法。采用化学法、物理化学法都将残生污染转移，易造成二次污染，且对于大流域、低浓度的有害重金属污染难以处理。近几年，一些新的吸附材料被应用于含重金属离子废水的处理，如纳米碳管、生物膜等，但是这些材料成本较高。膜分离、生物凝絮等多种方法因成本相对较高或不可再生，或容易造成二次污染，在应用方面受到限制。吸附法处理重金属离子废水受到越来越多的重视。目前常用的吸附剂可分为腐植酸类吸附剂、碳类吸附剂、矿物吸附剂、高分子吸附剂、生物材料吸附剂、介孔SiO2材料等。吸附法的本质是依靠吸附剂来吸附处理重金属离子其特征是吸附剂具有丰富的孔道结构和高比表面积，因此研制高效选择性好的新型吸附剂极为迫切。上述吸附剂在分离上存在这样或那样的弊端。磁性材料的出现弥补了这一不足。本专利技术制备了一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂，可轻松地利用磁分离分离吸附剂和溶液。本专利技术将制备的磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂应用于Cu2+离子的吸附，吸附量大，再生性好，可反复使用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是制备了磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂。本专利技术的目的之二是将所制备的磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂，用于铜离子的吸附。本专利技术的技术方案如下：1.一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取用共沉淀法合成的四氧化三铁1g，置于浓度10~20g/L的十六烷基三甲基溴化铵CTMAB溶液100mL中，于80oC水浴加热搅拌10~12h，冷却至室温，磁分离，用蒸馏水多次洗涤颗粒，至无Br-，50oC真空干燥12h，研磨过200目筛；将干燥研磨好的颗粒浸于100mL1~3mg/mL噻吩甲酰三氟丙酮TTA乙醇溶液中，于60oC搅拌50~80min，静置老化，50~80min。磁分离，用乙醇和水多次洗涤，于60oC真空干燥24h，研磨，过筛制得磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂。2.如权利要求1所述的制备方法制备的磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂用于水中铜离子的吸附，步骤如下：（1）吸附：称取根据权利要求1所述的制备方法制备磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O40.1g置于100mL锥形瓶中；加入10mL10mg/mL的铜离子溶液，用NaOH溶液调节溶液的pH值至6.5~13.0，摇匀，用强力磁铁分离吸附剂与溶液，取清液检测重金属离子的浓度，依据溶液中重金属离子的初始浓度c0和吸附后溶液中重金属离子的浓度ce计算铜离子的去除率；（2）解吸附：将吸附铜离子后的磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4置于锥形瓶中，滴加1~2mol/LHCl溶液至磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4上，搅拌5~10min，用强力磁铁分离吸附剂与溶液，洗涤磁性颗粒，得到再生磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4。本专利技术的有益成果(1)本专利技术得到的磁性DMG/Fe3O4具有良好的磁性；是一种新型的具有磁性的吸附剂材料，具有良好的化学性能，对Cu2+的最大吸附量可达4000mg/g，吸附率近100%，易再生，可反复使用。(2)本专利技术磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备过程简单，条件易于控制，易操作，生产成本低。(3)本专利技术磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂对Cu2+的吸附效率高，吸附率和分离速度快，解吸附简单，只需NaOH和HCl即可实现Cu2+的吸附和解吸附。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外还应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备称取用共沉淀法合成的四氧化三铁1g，置于浓度10g/L的十六烷基三甲基溴化铵CTMAB溶液100mL中，于80oC水浴加热搅拌10h，冷却至室温，磁分离，用蒸馏水多次洗涤颗粒，至无Br-，50oC真空干燥12h，研磨过200目筛；将干燥研磨好的颗粒浸于100mL1mg/mL噻吩甲酰三氟丙酮TTA乙醇溶液中，于60oC搅拌50min，静置老化，50min。磁分离，用乙醇和水多次洗涤，于60oC真空干燥24h，研磨，过筛制得磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂。实施例2一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备称取用共沉淀法合成的四氧化三铁1g，置于浓度15g/L的十六烷基三甲基溴化铵CTMAB溶液100mL中，于80oC水浴加热搅拌11h，冷却至室温，磁分离，用蒸馏水多次洗涤颗粒，至无Br-，50oC真空干燥12h，研磨过200目筛；将干燥研磨好的颗粒浸于100mL2mg/mL噻吩甲酰三氟丙酮TTA乙醇溶液中，于60oC搅拌65min，静置老化，65min。磁分离，用乙醇和水多次洗涤，于60oC真空干燥24h，研磨，过筛制得磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂。实施例3一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备称取用共沉淀法合成的四氧化三铁1g，置于浓度20g/L的十六烷基三甲基溴化铵CTMAB溶液100mL中，于80oC水浴加热搅拌12h，冷却至室温，磁分离，用蒸馏水多次洗涤颗粒，至无Br-，50oC真空干燥12h，研磨过200目筛；将干燥研磨好的颗粒浸于100mL3mg/mL噻吩甲酰三氟丙酮TTA乙醇溶液中，于60oC搅拌80min，静置老化，80min。磁分离，用乙醇和水多次洗涤，于60oC真空干燥24h，研磨，过筛制得磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂。实施例4磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂对Cu2+的吸附称取根据权利要求1所述的制备方法制备磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O40.1g置于100mL锥形瓶中；加入10mL10mg/mL的铜离子溶液，用NaOH溶液调节溶液的pH值至6.5，摇匀，用强力磁铁分离吸附剂与溶液，取清液检测重金属离子的浓度，依据溶液中重金属离子的初始浓度c0和吸附后溶液中重金属离子的浓度ce计算铜离子的去除率99.84%。实施例5磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂对Cu2+的吸附称取根据权利要求1所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取用共沉淀法合成的四氧化三铁1g，置于浓度10~20g/L的十六烷基三甲基溴化铵CTMAB溶液100mL中，于80oC水浴加热搅拌10~12h，冷却至室温，磁分离，用蒸馏水多次洗涤颗粒，至无Br‑，50oC真空干燥12h，研磨过200目筛；将干燥研磨好的颗粒浸于100mL 1~3 mg/mL噻吩甲酰三氟丙酮TTA乙醇溶液中，于60oC搅拌50~80min，静置老化，50~80min，磁分离，用乙醇和水多次洗涤，于60oC真空干燥24h，研磨，过筛制得磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取用共沉淀法合成的四氧化三铁1g，置于浓度10~20g/L的十六烷基三甲基溴化铵CTMAB溶液100mL中，于80oC水浴加热搅拌10~12h，冷却至室温，磁分离，用蒸馏水多次洗涤颗粒，至无Br-，50oC真空干燥12h，研磨过200目筛；将干燥研磨好的颗粒浸于100mL1~3mg/mL噻吩甲酰三氟丙酮TTA乙醇溶液中，于60oC搅拌50~80min，静置老化，50~80min，磁分离，用乙醇和水多次洗涤，于60oC真空干燥24h，研磨，过筛制得磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4吸附剂。2.如权利要求1所述的制备方法制备的磁性噻吩甲酰三氟丙酮TTA@Fe3O4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李燕，张以河，魏琴，杨学英，王欢，魏东，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37