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专利号: 2020105744441
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种选择性重金属离子吸附材料,其特征在于,以具有多孔特性的三聚氰胺海绵为骨架结构,硫表面修饰的聚丙烯腈固着于骨架结构上,形成同时具有吸附活性位点和微细孔道的聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵。

2.如权利要求1所述的一种选择性重金属离子吸附材料,其特征在于,所述聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵表面硫元素含量为65 75%。

~

3.权利要求1所述的一种选择性重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将聚丙烯腈粉末与硫粉末混合,并用研钵充分研磨使其充分混合;

(2)将研磨后的混合粉末放于磁舟内,并转至氩气气氛炉中高温处理;

(3)所得聚丙烯腈-硫颗粒用研钵充分研磨使其充分分散;

(4)将1-甲基-2吡咯烷酮与聚偏氟乙烯以混合,恒温搅拌处理;

(5)将聚丙烯腈-硫粉末加入上述溶液中,室温搅拌处理;

(6)将干燥处理的三聚氰胺海绵浸泡于上述所得溶液体系中,取出后置于鼓风干燥箱中烘干处理,即得聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵。

4.如权利要求3所述的一种选择性重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中聚丙烯腈粉末与硫粉末的质量比为(3.5 4.5):1。

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5.如权利要求3所述的一种选择性重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中高温处理程序为25 300 ℃,升温速率3 ℃/min;300 ℃保温10 h;300 25 ℃,降~ ~温速率3 ℃/min。

6.如权利要求3所述的一种选择性重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中加入聚丙烯腈-硫的质量为1-甲基-2吡咯烷酮质量的0.08 0.12倍,搅拌处理时~间为24h。

7.如权利要求3所述的一种选择性重金属离子吸附材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中三聚氰胺海绵的浸泡时间为2 min,烘干处理温度为80℃,时间为24 h。

8.权利要求1所述的一种选择性重金属离子吸附材料的应用,其特征在于,包括以下步骤:(1)将聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵置于反应装置中,含铜废水从反应装置下部进入,与聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵接触反应,完成铜离子的吸附,之后从反应装置上部流出;

(2)将吸附铜离子的聚丙烯腈-硫@三聚氰胺海绵取出,与阴阳极、电解质溶液构成电解池,用于吸附材料的再生和铜的回收。

9.如权利要求8所述的一种选择性重金属离子吸附材料的应用,其特征在于,所述步骤(1)中反应条件为溶液pH 3.0 5.0,反应时间为40 320 s。

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10.如权利要求8所述的一种选择性重金属离子吸附材料的应用,其特征在于,所述步骤(2)中电解池的阳极为石墨电极,阴极为钛板,电解质为硝酸溶液。