本发明涉及废水处理用吸附材料领域，特别是一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法。
背景技术：
1、汞及化合物是具有生物毒性，容易通过迁移和食物链富集对人类健康和生态环境造成严重威胁。汞及化合物可分为金属汞、无机汞和有机汞，无机汞的hg2+溶解度高，具有持久的细胞毒性和致癌性。在氯碱、电池、采矿冶金、电器、油漆、医疗仪器器械生产使用过程中会产生大量含hg2+污水，因而，对含hg2+污水的有效处理是实现环境保护和满足可持续发展目标的必然要求。含hg2+污水处理方法主要有化学沉淀法、电解-混凝法、膜分离法和吸附法等等。其中，化学沉淀工艺需要加入化学试剂且沉淀会产生二次污染；电解-混凝法不仅产生二次污染还需要电能驱动电解反应；膜分离技术成本高且对hg2+选择性不理想。吸附法处理含hg2+离子污水工艺简单，不需要外加试剂和驱动能源，是含hg2+离子污水规模化处理的理想方向。然而，现有吸附材料对hg2+有效吸附处理的ph值适应性较窄，hg2+离子吸附去除效率较低，且不能有效抑制其他金属离子对hg2+的吸附干扰。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，通过该方法制备的吸附材料，具有优异的汞离子吸附去除效率、宽ph范围适应性，且能够有效抑制其它金属离子对汞离子的吸附干扰现象。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、本发明提供一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，包含按顺序进行的如下步骤：
4、步骤[1]在泡沫铜基体表面负载苯甲氰二异氰酸酯；
5、步骤[2]通过与二氯联苯的缩聚反应将泡沫铜基体表面的苯甲氰二异氰酸酯转化为苯甲氰二氯联苯聚脲；
6、步骤[3]通过巯基团对氯的取代及偕胺肟基团的形成将苯甲氰二氯联苯聚脲转化为偕胺肟苯二巯基联苯聚脲，最终所述吸附材料。
7、优选的，所述步骤[1]具体包括如下操作：
8、a1.将碳酸二甲酯、甲苯二异氰酸酯加入二甘醇中，混合形成第一混合液；将乙酰胺、尿素加入去离子水中，混合形成第二混合液；将一定量第一混合液加入所述第二混合液中，混合形成合成液；将98％浓硫酸和氨基磺酸加入去离子水，混合形成添加液；
9、a2.将泡沫铜试样浸入所述合成液中，水浴加热至60-85℃，恒温下反应3-5小时，然后向合成液中加入一定量添加液，60-85℃下恒温反应1-2小时，取出试样并用乙醇清洗多次，室温下干燥6-8小时，获得表面负载有苯甲氰二异氰酸酯的泡沫铜，记为中间物a。
10、优选的，步骤a1中，每升所述第一混合液中碳酸二甲酯加入量为40ml-70ml、甲苯二异氰酸酯加入量为280ml-330ml；所述第二混合液中乙酰胺浓度为120g/l-170g/l、尿素浓度为50g/l-70g/l；所述合成液中第一混合液与第二混合液之间的体积比为2～3:1～2；所述添加液中硫酸质量浓度为3-8％、氨基磺酸浓度为10g/l-30g/l。
11、优选的，步骤a2中，每升所述合成液中所浸入的泡沫铜的重量为140-170g；添加液与合成液间的体积比为1～2:5～7。
12、优选的，所述步骤[2]具体包括如下操作：
13、b1.将3,3'-二氯联苯胺、偶氮二甲酰胺、过氧化苯甲酸叔丁酯加入丙三醇与乙醇的混合溶剂中，混合形成缩聚反应液；
14、b2.将中间物a浸入所述缩聚反应液中，磁力搅拌条件下水浴加热至45-60℃，反应3-5小时，完成苯甲氰二异氰酸酯与二氯联苯的缩聚反应，获得表面负载有苯甲氰二氯联苯聚脲的泡沫铜，记为中间物b。
15、优选的，所述混合溶剂中丙三醇与乙醇间的体积比为1～2:3～4；每升所述缩聚反应液中3,3’-二氯联苯胺加入量为240-270g、偶氮二甲酰胺加入量为50-70g、过氧化苯甲酸叔丁酯加入量为20-40ml。
16、优选的，步骤b2中，每升所述缩聚反应液中所浸入的中间物a的重量为80-130g；搅拌速度为90-130转/分。
17、优选的，所述步骤[3]具体包括如下操作：
18、c1.将硫代硫酸铵和二甲基亚砜加入去离子水中，混合形成氯取代液；将中间物b浸入所述氯取代液中，常温下浸泡反应6-8小时，完成巯基团对氯的取代过程，获得中间物c；
19、c2.将羟胺和乙二胺加入去离子水中，混合形成偕胺肟基团形成液；将中间物c浸入所述偕胺肟基团形成液中，室温下反应7-9小时，完成偕胺肟基团的形成过程，获得表面负载有偕胺肟苯二巯基联苯聚脲的泡沫铜，即为所述吸附材料。
20、优选的，步骤c1中，所述氯取代液中的硫代硫酸铵浓度为140g/l-180g/l、二甲基亚砜浓度为70ml/l-100ml/l；每升所述氯取代液中所浸入的中间物b的重量为150-170g。
21、优选的，步骤c2中，所述偕胺肟基团形成液中的羟胺浓度为210g/l-230g/l、乙二胺浓度为30ml/l-60ml/l；每升所述偕胺肟基团形成液中所浸入的中间物c的重量为70-90g。
22、本发明的积极效果：根据本发明所述方法制备的吸附材料，在以苯甲氰二异氰酸酯和二氯联苯在泡沫铜基体表面缩聚合成苯甲氰二氯联苯聚脲有机物的基础上，通过使苯甲氰二氯联苯聚脲腈基形成偕胺肟基团和对氯进行巯基团取代而得到表面负载有偕胺肟苯二巯基联苯聚脲的泡沫铜吸附材料。基于上述结构特征，其中聚脲结构使制备的吸附材料在宽ph范围内均能保持稳定的化学特性；偕胺肟基具有软碱特性，由于其具有与软酸hg2+离子形成络合物的强烈倾向而使得吸附材料能够高度选择吸附hg2+离子；此外，吸附材料的巯基团与hg2+离子具有强烈络合效应，能够有效抑制其他金属离子对hg2+离子吸附干扰现象发生。
23、总之，依据本发明制备的吸附材料具有优异的汞离子吸附去除效率、宽ph范围适应性，且能够有效抑制其它金属离子对汞离子的吸附干扰现象。
1.一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于，包含按顺序进行的如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤[1]具体包括如下操作：
3.根据权利要求2所述的一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤a1中，每升所述第一混合液中碳酸二甲酯加入量为40ml-70ml、甲苯二异氰酸酯加入量为280ml-330ml；所述第二混合液中乙酰胺浓度为120g/l-170g/l、尿素浓度为50g/l-70g/l；所述合成液中第一混合液与第二混合液之间的体积比为2～3:1～2；所述添加液中硫酸质量浓度为3-8％、氨基磺酸浓度为10g/l-30g/l。
4.根据权利要求2所述的一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤a2中，每升所述合成液中所浸入的泡沫铜的重量为140-170g；添加液与合成液间的体积比为1～2:5～7。
5.根据权利要求1所述的一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤[2]具体包括如下操作：
6.根据权利要求5所述的一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于：所述混合溶剂中丙三醇与乙醇间的体积比为1～2:3～4；每升所述缩聚反应液中3,3’-二氯联苯胺加入量为240-270g、偶氮二甲酰胺加入量为50-70g、过氧化苯甲酸叔丁酯加入量为20-40ml。
7.根据权利要求5所述的一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤b2中，每升所述缩聚反应液中所浸入的中间物a的重量为80-130g；搅拌速度为90-130转/分。
8.根据权利要求1所述的一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于，所述步骤[3]具体包括如下操作：
9.根据权利要求8所述的一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤c1中，所述氯取代液中的硫代硫酸铵浓度为140g/l-180g/l、二甲基亚砜浓度为70ml/l-100ml/l；每升所述氯取代液中所浸入的中间物b的重量为150-170g。
10.根据权利要求8所述的一种处理含汞离子污水用泡沫铜基吸附材料的制备方法，其特征在于：步骤c2中，所述偕胺肟基团形成液中的羟胺浓度为210g/l-230g/l、乙二胺浓度为30ml/l-60ml/l；每升所述偕胺肟基团形成液中所浸入的中间物c的重量为70-90g。
