成果簡介：
本系列成果針對實(shí)際重金屬廢水多以重金屬離子和有機(jī)污染物復(fù)合污染形式存在，以及重金屬土壤污染的特點(diǎn)，在對有機(jī)物具有強(qiáng)吸附能力的活性炭上修飾對重金屬離子具有強(qiáng)配位作用的活性基團(tuán)亞氨基二乙酸—N(CH2COO-) 2制備螯合基團(tuán)改性活性炭，或在活性炭上復(fù)合對多種重金屬離子具有優(yōu)異吸附性能的硅酸鈣制備活性炭負(fù)載介孔硅酸鈣
復(fù)合材料。
本系列技術(shù)成果解決了重金屬離子與有機(jī)污染物同時高效去除的技術(shù)難題，可簡化實(shí)際重金屬廢水處理工藝，提高處理效果，降低處理成本。同時，為重金屬污染土壤的修復(fù)提供了一類既能鈍化土壤中重金屬離子又能改善土壤結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)良的修復(fù)材料。
吸附法是一種最具推廣應(yīng)用價(jià)值的重金屬廢水處理方法，特別適合于低濃度廢水和廢水的深度處理。我國每年各類重金屬廢水的排放量在40億噸左右，由于實(shí)際重金屬廢水主要以重金屬離子與有機(jī)物形成的復(fù)合污染形式存在，對兼具去除重金屬離子與有機(jī)污染物性能的吸附材料需求量大。我國重金屬污染的耕地面積約2000萬hm2，占耕地總面積的1/6左右，需要大量價(jià)廉高效的修復(fù)材料。因此，本技術(shù)成果研發(fā)的螯合基團(tuán)改性活性炭和活性炭負(fù)載介孔硅酸鈣復(fù)合材料具有廣闊的應(yīng)用前景。
應(yīng)用案例：
(1)預(yù)鍍銅廢水處理(湖南某機(jī)械廠);
(2)Cu2+/Zn2+-甲基橙(MO)模擬廢水處理
研發(fā)背景
過度的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動帶來了嚴(yán)重的重金屬污染，對人們健康造成嚴(yán)重威脅，并對社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大隱患。實(shí)際重金屬廢水多以重金屬離子與有機(jī)污染物形成的復(fù)合污染存在。我國重金屬污染土壤面廣，而現(xiàn)有修復(fù)技術(shù)成本高，對土壤結(jié)構(gòu)與性質(zhì)都有不良影響。因此，迫切需要開發(fā)新型高效重金屬吸附材料和土壤修復(fù)材料。
作用原理
螯合基團(tuán)改性活性炭：廢水中的有機(jī)污染物主要通過活性炭高比表面能和微孔吸附，重金屬離子主要通過修飾的配位基團(tuán)的螯合作用而使其吸附在活性炭上，從而實(shí)現(xiàn)重金屬和有機(jī)物的同步去除。
活性炭負(fù)載硅酸鈣復(fù)合材料：有機(jī)污染物主要通過活性炭高比表面能和微孔吸附，重金屬離子主要通過負(fù)載的硅酸鈣與重金屬離子間的離子交換、配位等作用而吸附。用于重金屬污染土壤修復(fù)時，活性炭負(fù)載硅酸鈣復(fù)合材料不僅能有效鈍化土壤中重金屬，還有松土作用，從而改善土壤的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。
市場分析
我國每年各類重金屬廢水的排放量在40億噸左右，導(dǎo)致水體重金屬污染問題十分突出，目前我國江河湖庫底質(zhì)的污染率高達(dá)80.1%。我國重金屬污染的耕地面積約2000萬hm2，占耕地總面積的1/6左右。我國每年被重金屬污染的糧食達(dá)1200萬t，由重金屬污染導(dǎo)致的糧食減產(chǎn)超過1000萬t，合計(jì)經(jīng)濟(jì)損失至少200億元。對新型高效的能同時去除重金屬和有機(jī)污染物的高效吸附材料和性能優(yōu)異的重金屬污染土壤修復(fù)材料需求量巨大。因此，本技術(shù)成果具有廣闊的應(yīng)用市場和發(fā)展應(yīng)用前景。
聲明：
“重金屬廢水吸附及重金屬污染土壤修復(fù)材料的制備新技術(shù)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：湖南科技大學(xué)
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2025年03月25日 ~ 27日 
