重金属离子吸附剂的开发

项目成熟阶段：   □孵化期      ■生长期     □成熟期

项目简介及特点：

现代工业蓬勃发展的同时产生了大量的废水，作为水资源严重短缺的发展中大国，我国面临着严峻的废水治理问题。工业废水中含有大量有害的重金属离子，如Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺等，对人类生存环境造成了极大的威胁。充分利用天然矿物材料的吸附性能，针对不同的污染物选择有效的吸附剂，并通过对材料进行表面修饰和结构调控，以提高其吸附性能和离子交换能力，为废水治理开辟了一条新途径。

专利和进展情况：

申请国家发明专利两项。从蒙脱土的微观结构出发，通过精密调控柱撑剂的种类、柱撑过程与活化过程，有效改善了蒙脱土的层空间的结构，提高了吸附材料的比表面积；通过层空间的表面修饰与活化，有效改善了层间的电荷分布，提高了表面活性点的数量与强度，进一步发掘其吸附潜力。所开发的多孔炭修饰的氧化铝柱撑蒙脱土对Cd²⁺具有很强的吸附能力，且可实现重复利用。采用共沉淀法、水热法等液相合成方法，制备了各种形貌与组成的系列羟基磷灰石吸附剂，实现了粒径的可控调节，对Pb²⁺、Cu²⁺、Cd²⁺等重金属离子的吸附容量大。所开发的吸附剂具有制备简便、处理效果好、产生污泥少等优点，可替代成本较高的化学沉淀、渗透膜等废水处理技术。

经济效益与应用前景：

污水处理包括工业废水、生活污水、农村饮水安全等问题十分突出，国家高度重视并相继部署了包括水专项在内的一系列计划。为实现“十一五”环境保护目标，全国环保投资约占同期国内生产总值的1.35%，而水污染治理是重中之重。利用我国丰富的天然矿产资源，定向制备可应用于废水治理的高效重金属离子吸附剂，通过矿产资源结构与功能的耦合，实现资源综合利用与环境保护的协调发展，具有极为广阔的市场前景，同时也能为我国的环保事业做出巨大的贡献。

产业化方式及条件：需要前期资金投入进行中试并购买相应的设备。