本发明涉及水处理，具体为一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法。
背景技术：
1、随着工业化进程的发展，工业排放已成为重金属污染的主要来源之一。工业活动如矿产开采、金属冶炼、电镀、以及电池制造等，都会产生含有铅、汞、镉、砷和铬等重金属的废水，这些含有重金属离子的废水若未经适当处理的情况下直接排放到水体中，不仅会破坏生态系统，还会通过食物链积累并最终影响人体，对人类健康构成严重威胁。
2、除工业排放外，日常生活中的水管老化也是重金属污染的一个重要因素。老旧的铅管和含有重金属的管道材料，特别是在城市和工业遗留区，这些管道在长期服务后可能会逐渐腐蚀并释放含铅或其他有害金属到饮用水中。这种由生活基础设施引起的重金属污染，尤其在没有定期更换和维护管道的地区更为普遍。
3、目前，对含重金属离子的污水处理技术包括化学沉淀、离子交换、吸附和膜过滤灯，虽然在一定程度上也能够去除水中的重金属，但这些方法往往涉及高运营成本、能耗高，并可能产生二次污染，如化学污泥。
技术实现思路
1、本发明意在提供一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，通过机械激励(如超声振动或流体脉冲动力)使得压电材料产生局部压电场，将溶液中的金属离子进行有效地吸引并富集，从而实现对溶液中金属离子的高效去除。解决了背景技术中的问题。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，包括以下步骤：
4、先将含有金属离子的水溶液和压电材料混合接触；然后利用超声振动或流体脉冲动力对压电材料施加机械激励，使得压电材料产生局部压电场，该压电场吸引并富集水溶液中的金属离子；最后将压电材料上富集的金属离子去除，实现对溶液中金属离子的去除。
5、进一步地，所述压电材料为batio3(钛酸钡)、baxsr1-xtio3(钛酸钡锶)、pbtio3(钛酸铅)、pbxzr1-xtio3(锆钛酸铅)、pb(mg1/3nb2/3)o3(铌镁酸铅)、bifeo3(铁酸铋)、zno(氧化锌)、gan(氮化镓)、inn(氮化铟)、mos2(二硫化钼)、mose2(二硒化钼)、ws2(二硫化钨)、wse2(二硒化钨)、pdms(聚二甲基硅氧烷)、pvdf(聚偏氟乙烯)、biyna1-ytio3(钠铋钛酸盐)、nayk1-ynbo3(钠钾铌酸盐)、bi2wo6(钨酸铋)、ch3nh3pbi3(甲胺铅碘)、biox(卤化铋)、bi4tao8x(铋钽氧卤化物)、gan(氮化镓)、hfyzr1-yo2(铪锆氧化物)中的单种或多种复合物或组合物；其中，0≤x＜1，0≤y≤1，x为cl、f或br。
6、进一步地，所述压电材料为片状、纤维状、粉末状、薄膜状、涂层状中的一种或多种形状。
7、进一步地，所述压电材料为单层或多层结构，以及用于复合材料或覆盖在其他基底材料上的结构。
8、进一步地，所述水溶液中待去除的金属离子包括金、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钌、钯、银、镉、铅、汞、砷、铬、铟、铱、铂、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、镝、钬、铒、铥、镱中的一种或多种。
9、上述的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法在工业废水处理、城市供水系统中的重金属富集去除或电子废料的金属回收中的应用。
10、技术方案的有益效果是：
11、1、环境友好性：本发明提供的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，采用压电材料在机械激励下产生压电效应，以物理方式去除水中的金属离子，避免了化学处理中常见的化学污泥和二次污染问题；这种环保的方法减少了对生态系统的负面影响，同时降低了对环境的总体负担，更符合全球可持续发展的目标；
12、2、高效性与选择性：本发明提供的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，通过优化压电材料的机械激励条件，能够精确地控制产生的电场，从而有效吸引和富集金属离子；这种高效和选择性的去除能力使得本发明在处理含有复杂金属离子组合的工业废水中表现出卓越的性能；
13、3、操作灵活性与材料多样性：本发明提供的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，使用的压电材料种类繁多，包括钛酸钡、钛酸铅等，且可加工成多种形态如片状、纤维状或粉末状，以适应不同的处理需求，这种材料的多样性和形态的可变性为广泛的工业应用提供了极高的适应性和操作灵活性；
14、4、经济性与再生利用：本发明提供的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，与需频繁更换消耗材料或使用昂贵化学试剂的传统方法相比，本发明提供的方法选用的压电材料可通过简单的再生处理重复使用，显著降低了运营成本；这种经济性的提高，加之材料的长期可用性，极大地增强了该技术的市场吸引力；
15、5、广泛的应用潜力：本发明提供的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，本发明提供的方法不仅适用于工业废水处理，也适用于城市供水系统中的重金属去除和电子废料的金属回收等场景；其广泛的应用前景预示着该技术能够在多个领域发挥重要作用，具有显著的社会和经济效益。
1.一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，其特征在于，所述压电材料为batio3、baxsr1-xtio3、pbtio3、pbxzr1-xtio3、pb(mg1/3nb2/3)o3、bifeo3、zno、gan、inn、mos2、mose2、ws2、wse2、pdms、pvdf、biyna1-ytio3、nayk1-ynbo3、bi2wo6、ch3nh3pbi3、biox、bi4tao8x、gan、hfyzr1-yo2中的单种或多种复合物或组合物；其中，0≤x＜1，0≤y≤1，x为cl、f或br。
3.根据权利要求2所述的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，其特征在于，所述压电材料为片状、纤维状、粉末状、薄膜状、涂层状中的一种或多种形状。
4.根据权利要求2所述的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，其特征在于，所述压电材料为单层或多层结构，以及用于复合材料或覆盖在其他基底材料上的结构。
5.根据权利要求1所述的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法，其特征在于，所述水溶液中待去除的金属离子包括金、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钌、钯、银、镉、铅、汞、砷、铬、铟、铱、铂、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、镝、钬、铒、铥、镱中的一种或多种。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种压电场富集去除溶液中金属离子的方法在工业废水处理、城市供水系统中的重金属富集去除或电子废料的金属回收中的应用。
