近年來,三維網絡水凝膠吸附劑受到了人們的高度關注。三維網絡水凝膠吸附劑主要是利用三維網絡鏈上的功能基團進行吸附,可通過分子設計,在水凝膠中引入不同的功能基團,實現對水中污染物的高效吸附去除。
三維網絡水凝膠吸附劑目前主要是采用溶液聚合法制備,所合成的膠體要經過預烘干、造粒和烘干等步驟才能得到產品,過程復雜且能耗較高。為此以凹凸棒石為無機組分,采用水溶液分散聚合法一步法制備了具有三維網絡結構的顆粒狀有機無機納米復合吸附劑。
與傳統吸附劑相比,三維網絡水凝膠吸附劑具有吸附容量大和吸附速率快等明顯優勢,降低了吸附劑的制備成本,易于實現工業化生產。吸附劑對水體中有害物質有很強的吸附性能,具有吸附容量高、并能夠經過分子設計實現選擇性吸附。良好的親水性能使其遇水溶脹,可大大降低吸附過程中的傳質阻力,使吸附體系能夠很快達到吸附平衡。產品可用于重金屬離子、陽離子染料廢水和抗生素廢水的處理以及“固定”土壤中重金屬離子。
采用溶液分散聚合法,一步構建了具有三維網絡結構的顆粒狀有機-無機復合吸附劑;采用助劑和控制攪拌速度,解決了黏土在復合吸附劑中的均勻性和成粒問題。產品成本8000元/噸,銷售價格12000元/噸以上,可以替代活性炭應用于各種廢水處理。①對重金屬離子的吸附容量達到300mg/g以上;②對陽離子染料的吸附容量達到1000mg/g以上;③對抗生素的吸附容量達到300mg/g以上。