一种氧化锰包覆羟基磷灰石纳米线的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化锰包覆羟基磷灰石纳米线的制备方法，该方法是指：首先，将锰盐与氧化剂分别均匀分散于水中；然后，将羟基磷灰石纳米线加入到Mn

【技术实现步骤摘要】
一种氧化锰包覆羟基磷灰石纳米线的制备方法


[0001]本专利技术涉及新型无机分离材料的制备与染料分子的高效分离回收
，尤其涉及一种氧化锰包覆羟基磷灰石纳米线的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，水作为大自然赋予人类的宝贵财富，不仅是生命的源泉，也是构成人体的重要组成部分，更是人类社会赖以生存最重要的物质资源之一。但是，随着现代工业突飞猛进的发展和社会进步的加快，水体污染问题也日益突显。越来越多的政府与科学家逐步意识到，如何处理好被污染的水体是目前亟待解决的问题。水体污染物主要来源有两大类：（1）有机污染物，例如：食品加工厂和造纸厂等排放的有机废水；（2）重金属污染物，例如：铜、镉、汞等重金属盐溶解在水中导致的污染。其中，有机染料是构成有机废水的主要成分。众所周知，染料的使用让人们的生活变得色彩丰富，其在纺织业、印刷业有着不可撼动的地位，它给人们带来缤纷生活的同时，也带来了水污染问题。因此，解决好染料废水的处理问题刻不容缓。
[0003]目前，已经开发了不同种类的技术并应用于染料废水的处理，主要有吸附、絮凝与混凝、高级氧化法、电化学法、生物处理法、膜分离法等。其中，吸附法是指用含有较多孔隙结构的材料对染料废水进行吸附，从而达到去除水体中污染物的目的。常用的吸附材料包括：（1）自然界中的一些天然矿物材料，例如：沸石、蒙脱石、硅藻土等；（2）利用树脂制作的吸附材料；（3）活性炭吸附材料。例如：以木制工业中所产生的废弃木材纤维作为原材料，加工形成的木质素吸附材料等。吸附法具有操作方便简洁、适用条件广泛和材料来源广等优点。例如，专利技术专利CN 112121771A公开了一种用于去除难降解有机污染物的生物质吸附剂、其制备方法及其使用方法，该吸附剂具有废物再利用、原材料来源广泛、制备简便，对左氧氟沙星、盐酸四环素等水中难降解有机污染物吸附能力强等特点，但该吸附剂存在金属离子浸出率高，吸附的污染物范围窄等缺点；专利技术专利CN 108786759A公开了一种具有防污杀菌和染料吸附功能的油水分离材料及其制备方法，该制备方法简单，绿色环保，同时具备防污杀菌、染料吸附和油水分离等多种功能，但是该材料通过浸涂法制备，存在结合不牢固的问题；专利技术专利CN 111468070A公开了一种简便高效可磁分离的生物质染料吸附剂的制备方法，该吸附剂在掺杂磁性金属时能够有效避免磁性金属负载于多孔碳材料的孔隙表面而导致的对染料吸附能力降低的问题，但是仍然存在钴离子浸出的风险；专利技术专利CN 113083233A公开了一种基于芦苇和低共熔溶剂的碳材料的制备及其对废水中碘和染料高效吸附的方法，该方法成本低廉、绿色环保、吸附高效且操作简单。但是，当前常见的吸附材料无法展现出具有相对明显的选择吸附性和对不同污染物的识别作用，无法与客体污染物间产生具有特定的分子间作用力。絮凝与混凝是在废水处理中添加絮凝剂或混凝剂，其依靠水中溶解或悬浮固体本身的物理特性（电荷）来实现污染物的有效去除。如：专利技术专利CN 111302463A公开了一种处理染料废水的聚合铝铁镁复合絮凝剂的制备方法，该方法制备工艺简单，该絮凝剂对活性染料、直接染料等多种染料都具有很高的脱色率，并且投加量较
小，处理pH范围广，但是存在絮体不实、稳定性低的问题。
[0004]高级氧化法是以羟基自由基为主要氧化剂实现有机物的降解过程。利用光、声、磁等物理过程和化学过程中产生的大量活泼的羟基自由基，将水中的有机污染物直接氧化为无毒小分子物质，甚至是CO2和H2O。如：专利技术专利CN 111921562A公开了一种非均相光催化剂g
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C3N4@α
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FOD的制备方法及其降解有机污染物的应用，该催化剂表现出较好的光催化活性，同时材料结构的稳定性也使其表现出较优的循环重复利用性，但该光催化剂降解有机污染物的时间长。专利技术专利CN 112156804A公开了一种MQDs/NCDs/TiO2复合材料，复合催化体系及提高有机污染物降解效率的方法，该复合材料与过硫酸盐组成的复合催化体系能够产生协同催化作用，进一步促进了其对有机污染物的降解，但该复合材料制备过程较复杂，降解时间缓慢。专利技术专利CN 111871422A公开了一种钙锰氧化物催化剂在降解废水和土壤中有机污染物的应用，该催化剂制备简单、环境友好，所含元素为低毒、廉价和地球富含的Ca、Mn元素，在反应过程中金属溶出率低，无二次污染问题。该催化剂与过硫酸盐形成的反应体系可快速降解苯酚、双酚A、2,6
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二氯苯酚、对氯酚、扑热息痛等难降解的有机污染物，在较宽的pH范围内表现出良好的性能，具有很大的应用潜力，但是该催化剂也存在降解缓慢的问题。
[0005]电化学法处理水中污染物是指污水在通电作用下发生得失电子守恒的氧化还原反应，因此水中的污染物可以在反应后转变为沉淀等物质，可与水体分离，进而将水中污染物的浓度降低。根据电极反应发生方式的不同，电化学法可分为电絮凝法、电气浮法和电催化氧化法等。如，专利技术专利CN 111908563A公开了一种液相阴极等离子体放电快速降解水体中有机污染物的方法，通过在不同直径的阴极镍钛合金丝上外加较低的脉冲电压，在阴极试样周围放电产生等离子体，能在短时间内降解溶液中的有机污染物。产生的阴极等离子体具有高活性、强氧化性、无选择性等优点，能够快速彻底地降解水体中的有机污染物，但该种方法成本较高，不能大面积推广使用。
[0006]生物处理法是去除高污染染料废水色度的有效方法，主要是采用大量的微生物（细菌、真菌、酵母、藻类等）来实现染料废水的脱色处理，而实现脱色的关键原因是这些有效微生物对染料的降解作用。如：专利技术专利CN 103627653A公开了一种赤红球菌菌株及其在含有机污染物的废水处理中的应用，该专利技术的菌株及菌剂应用于高盐苯酚废水、含烃类废水和香料废水的处理时，降低了污水处理的成本，但是微生物降解对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。
[0007]膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜（又称分离膜或滤膜）时，实现选择性分离的技术。分离膜的膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。其优点主要是选择性强、操作过程简单、适用范围广、能耗低。膜分离技术的关键在于具有选择性分离功能的膜材料，常用的膜材料有无机多孔膜（如：陶瓷膜等）与合成膜（如：醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚丙烯等）两大类。例如：专利技术专利CN 112915816A公开了一种能同时分离油和染料的MXene分离膜及其制备方法和应用，该膜制备工艺简单、成本较低，能够同时高效分离水包油乳液和染料污水，相比有机物分离膜，该二维无机膜固有的机械性能赋予膜更优异的耐久性，但是仍然存在膜孔洞容易堵塞的问题。总之，膜分离技术的关键是膜材料，其优势是能把尺寸不同的分子进行有效分离，但是对分子尺寸接近的物质难以有效分离，而且在分离过程中孔洞容易堵塞，致使过
滤污水量少，导致分离效果不好等缺点。
[0008]综上所述，水处理技术进步的关键是相关材料的开发，研发出具有高比表面积同时具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化锰包覆羟基磷灰石纳米线的制备方法，其特征在于：首先，将锰盐与氧化剂分别均匀分散于水中；然后，将羟基磷灰石纳米线加入到Mn
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分散液中，超声分散20~40 min，形成均一的白色悬浮溶液；其次，在500~1600 r/min的搅拌速度下，在所述白色悬浮溶液中逐滴加入已分散的氧化剂溶液，继续搅拌10~60 min后，得到紫黑色悬浮体系；之后将该悬浮体系转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中反应，反应结束后经离心分离、洗涤、真空干燥至恒重，即得氧化锰包覆羟基磷灰石纳米线。2.如权利要求1所述的一种氧化锰包覆羟基磷灰石纳米线的制备方法，其特征在于：所述锰盐是指一水合硫酸锰、无水乙酸锰或四水合氯化锰中的一种。3.如权利要求1所述的一种氧化锰包覆羟基磷灰石纳米线的制备方法，其特征在于：所述氧化剂是指高锰酸钾、过硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉凤，李伯珍，任家瑞，张亚苹，王荣民，周梅玲，杨花，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：