The invention discloses a tin oxide nanotube self assembled membrane material, a preparation method and an arsenic removal application, and belongs to the field of inorganic non-metallic nanomaterials preparation and environmental protection technology. Tin oxide nanotubes were successfully prepared by oxidation-reduction precipitation and selective etching process, and then the arsenic removal membrane materials were prepared by self assembling interweaving characteristics of one-dimensional nano materials. The nanotube membrane material can be used directly as the arsenic removal material in aqueous solution, and has a good purification and removal ability for the aqueous solutions with different arsenic concentrations. Especially, the nanotube membrane material not only solves the problem that it is difficult to purify and remove low concentration arsenic ions in water, but also solves the problem that traditional high efficiency nano materials are difficult to separate solid from liquid.
【技术实现步骤摘要】
一种氧化锡纳米管自组装膜材料及其制备方法和除砷应用
本专利技术属于无机非金属纳米材料制备与净水环境保护
,具体为一种氧化锡纳米管自组装膜材料及其制备方法和除砷应用,该氧化锡纳米管自组装膜材料能直接用于水中砷离子的净化去除。
技术介绍
砷广泛分布于大气、水、土壤、岩石和生物体中。在自然水体中,溶解的砷,一般以无机砷酸盐(AsO43-)、亚砷酸盐(AsO33-)形式或以甲基化的砷化合物形式存在。目前,在许多国家和地区的地表水中发现了砷污染。在我国的内蒙古、新疆、台湾等地,饮水中含砷量在部分地区高达0.2-2.0mg/L。我国生活饮用水标准GB5749-2006规定砷质量浓度不得超过10ppb,美国、欧共体、WHO的生活饮用水砷质量浓度不得超过10ppb,控制水中砷超标,特别是低浓度下含砷水体的净化,已成为急需解决的问题之一。对于重金属污染的水体,常用的处理技术主要有离子交换、反渗透、膜过滤、絮凝沉淀法、吸附法等。其中,吸附法以其成本最低、操作最简单而被广为推崇,尤其适用于处理污染浓度较低的自然水体,但吸附法关键在于发展具有较大比表面积和优越表面性能的高效吸附材料。当前国内外吸附材料中,活性材料的吸附效果受pH值控制较严格;含铁矿物材料在除砷过程中易导致二次污染;而纳米材料具有一系列新异的物理化学特性,如由于表面原子周围缺少相邻的原子,具有不饱和性,易与其它原子相结合而稳定下来等,因此纳米吸附材料在处理重金属污染方面具有广阔的应用前景。四价的锡离子的离子势大约在5.97,对于水中砷离子具有合适的成键与解离能力,同时氧化锡纳米材料表面有丰富的活性基团,在除砷 ...
【技术保护点】
一种氧化锡纳米管自组装膜材料,其特征在于:该膜材料是由氧化锡纳米管自组装并相互交织形成,其中:所述氧化锡为金红石型氧化锡,所述氧化锡纳米管的内径为10‑30nm,管壁厚度为10‑25nm,管长大于1μm。
【技术特征摘要】
1.一种氧化锡纳米管自组装膜材料,其特征在于:该膜材料是由氧化锡纳米管自组装并相互交织形成,其中:所述氧化锡为金红石型氧化锡,所述氧化锡纳米管的内径为10-30nm,管壁厚度为10-25nm,管长大于1μm。2.根据权利要求1所述的氧化锡纳米管自组装膜材料,其特征在于:该膜材料的比表面积为80~120m2g-1,膜材料表面有直径14.6nm~44.6nm的介孔存在,比孔容为0.05~0.2cm3g-1。3.根据权利要求1所述的氧化锡纳米管自组装膜材料,其特征在于:该膜材料表面含有羟基活性基团。4.根据权利要求1所述的氧化锡纳米管自组装膜材料的制备方法,其特征在于:该方法是以纳米纤维为模板,利用氧化还原沉淀与选择性刻蚀的工艺,制备出氧化锡纳米管,进而通过氧化锡纳米管自组装交织得到氧化锡纳米管自组装膜材料。5.根据权利要求4所述的氧化锡纳米管自组装膜材料的制备方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:(1)纳米纤维模板的制备:将过硫酸钾、硫酸钾和硫酸锰溶于去离子水中,所得溶液中过硫酸钾浓度为0.01-0.2mol/L,硫酸钾浓度为0.01-0.2mol/L,硫酸锰浓度为0.01-0.2mol/L;将所得溶液置于80-250℃烘箱进行水热反应,保温时间12-80h;待反应完全后,对所得样品进行收集和清洗,并在60℃条件下烘干12h,即得到纳米纤维模板;(2)氧化锡/纳米纤维复合材料的制备:将步骤(1)所得纳米纤维模板均匀分散在锡酸钾和尿素的混合溶液中,将其置于...
【专利技术属性】
技术研发人员:李琦,杨炜沂,张阁,
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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