System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种利用腐殖酸制备含铬纳米胶体的方法技术_技高网
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一种利用腐殖酸制备含铬纳米胶体的方法技术

技术编号:43851004 阅读:6 留言:0更新日期:2024-12-31 18:43
本发明专利技术提供了一种利用腐殖酸制备含铬纳米胶体的方法,涉及重金属污染研究技术领域。本发明专利技术使用腐殖酸作为水体环境中的代表性有机物,在模拟自然光或自然光照条件下,进行连续搅拌反应,再进一步进行超滤膜过滤和透析提取纳米胶体物质,通过冷冻干燥后对胶体物质进行表征。本发明专利技术提供的含铬纳米胶体制备和提取过程简单,并且能够动态监测腐殖酸对六价铬的吸附和转化作用,实现对水环境中重金属进行纳米级别的分析和追踪。本发明专利技术通过模拟水体中的自然光照,能够研究腐殖酸的光敏化机理及其在环境污染物的光化学反应过程中的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及重金属污染研究,尤其涉及一种利用腐殖酸制备含铬纳米胶体的方法


技术介绍

1、自然环境中的铬主要以三价和六价的形态存在,近年来,由于电镀、皮革制造、金属加工、汽车制造和采矿等行业的迅速发展,已经造成了包括土壤、地下水、地表水和大气等环境中铬的严重污染。六价铬是受污染水环境中最常见的重金属离子之一,且六价铬的毒性远强于三价铬。六价铬可通过食物链发生传递,对人类的生命健康造成直接或间接的危害,六价铬及其化合物主要通过皮肤、消化道和呼吸道黏膜被人体吸收,可诱发皮肤溃疡、肺癌和生殖系统功能下降等疾病。生态环境中的六价铬污染还会对植物造成毒害作用,影响植物的正常生长发育。高浓度的镉污染会造成水稻等水生作物的生长受到抑制,引起水稻的减产。因此,六价铬对生态环境和人体健康的毒性近年来受到了广泛关注。

2、腐殖酸是自然环境中广泛分布的天然有机物,由于其特殊的成分和结构,使其能够对不同环境中污染物质的迁移、地球化学行为及生态效应造成影响。腐殖酸是由复杂的有机物质组成的,其含有多种功能团可以与重金属离子发生化学反应,并起到吸附作用,参与反应的基本单元主要包括醌类、酚类和黄酮类物质,这些基团能够在腐殖酸和金属离子发生反应过程中起到还原剂和稳定剂的作用。自然水体中的腐殖酸在自然光照或模拟光照的条件下能够产生活性氧物质,参与腐殖酸与金属离子的化学反应,进而影响重金属污染物在环境中的迁移和转化过程。

3、腐殖酸对水体环境中六价铬的形态转化具有重要作用,进而影响其在环境中的迁移、生物有效性和毒性。然而,近年来的研究多集中于腐殖质的性能对其与重金属相互作用方面的影响,关于水环境中重金属的转化和归宿研究相对较少。纳米胶体可以由环境中的金属离子与有机物之间的化学反应和吸附作用产生,并在土壤和水体等环境中稳定存在,成为重金属等污染物的重要载体,进而会改变重金属对生态环境和人类健康造成的危害。水环境中以腐殖酸为代表的有机物可以与无机物结合形成纳米胶体,然而,目前关于污染重金属与腐殖酸作用形成的纳米胶体相关研究非常缺乏。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种利用腐殖酸制备含铬纳米胶体的方法。本专利技术通过制备六价铬在水体环境中与腐殖酸作用产生的胶体物质,有利于后续对其进行研究,对揭示六价铬在环境中的迁移、转化和毒性具有重要意义。

2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:

3、本专利技术提供了一种利用腐殖酸制备含铬纳米胶体的方法,包括以下步骤:

4、将腐殖酸和六价铬盐溶解到水中,调节ph值,得到反应液;

5、将所述反应液在模拟自然光照或自然光照条件下进行连续搅拌,使腐殖酸与六价铬反应形成胶体,经超滤膜过滤、透析和冷冻干燥后,得到含铬纳米胶体。

6、优选的,所述模拟自然光照为使用氙灯太阳光模拟器模拟自然光,辐照强度为500w/m2。

7、优选的,所述超滤膜过滤包括:将连续搅拌后得到的料液通过由超滤膜包和蠕动泵组成的切向流超滤系统过滤。

8、优选的,所述六价铬盐为重铬酸钾。

9、优选的,所述反应液中六价铬的浓度为80μmol/l。

10、优选的,所述反应液中腐殖酸的浓度为20mg/l。

11、优选的,所述调节ph值至5~7。

12、优选的,所述连续搅拌的时间为10h。

13、优选的,所述冷冻干燥包括:在-80℃预冷冻4h后,置于-50℃真空冷冻干燥8h。

14、优选的,所述透析所用透析袋的截留分子量为3500da。

15、本专利技术提供了一种利用腐殖酸制备含铬纳米胶体的方法,包括以下步骤:将腐殖酸和六价铬盐溶解到水中,调节ph值,得到反应液;将所述反应液在模拟自然光照或自然光照条件下进行连续搅拌,使腐殖酸与六价铬反应形成胶体,经超滤膜过滤、透析和冷冻干燥后,得到含铬纳米胶体。

16、本专利技术使用腐殖酸作为水体环境中的代表性有机物,在模拟自然光或自然光照条件下,进行连续搅拌反应,再进一步进行超滤膜过滤和透析提取纳米胶体物质,通过冷冻干燥后对胶体物质进行表征。本专利技术提供的含铬纳米胶体制备和提取过程简单,并且能够动态监测腐殖酸对六价铬的吸附和转化作用,实现对水环境中重金属进行纳米级别的分析和追踪。

17、本专利技术采用氙灯作为自然光模拟器的光源,具有与自然光光谱匹配度高,响应速度快,发光效率高和光输出稳定的优点。通过模拟水体中的自然光照,能够研究腐殖酸的光敏化机理及其在环境污染物的光化学反应过程中的作用。

18、本专利技术采用切向流超滤技术分离胶体,对反应产生的胶体物质具有高效的分离、浓缩和纯化的作用,能够有效缓解传统过滤方法中大的颗粒物和分子在滤膜上堆积的缺点,并且该方法节能环保,易于操作。

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【技术保护点】

1.一种利用腐殖酸制备含铬纳米胶体的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述模拟自然光照为使用氙灯太阳光模拟器模拟自然光,辐照强度为500W/m2。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述超滤膜过滤包括:将连续搅拌后得到的料液通过由超滤膜包和蠕动泵组成的切向流超滤系统过滤。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述六价铬盐为重铬酸钾。

5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述反应液中六价铬的浓度为80μmol/L。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述反应液中腐殖酸的浓度为20mg/L。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调节pH值至5~7。

8.根据权利要求1、2或6所述的方法,其特征在于,所述连续搅拌的时间为10h。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述冷冻干燥包括:在-80℃预冷冻4h后,置于-50℃真空冷冻干燥8h。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述透析所用透析袋的截留分子量为3500Da。

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【技术特征摘要】

1.一种利用腐殖酸制备含铬纳米胶体的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述模拟自然光照为使用氙灯太阳光模拟器模拟自然光,辐照强度为500w/m2。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述超滤膜过滤包括:将连续搅拌后得到的料液通过由超滤膜包和蠕动泵组成的切向流超滤系统过滤。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述六价铬盐为重铬酸钾。

5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述反应液中六价铬的浓度为80...

【专利技术属性】
技术研发人员:周启星王思敏康为露
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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