氯离子吸附剂及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提出一种氯离子吸附剂及其制备方法、应用，属于阴离子吸附材料技术领域。其中，本发明专利技术的氯离子吸附剂制备方法包括：形成镁铈铝混合溶液；形成碱磷混合溶液；将镁铈铝混合溶液与碱磷混合溶液进行混合，得到混合浆液，将其在搅拌条件下，经低温等离子体照射，以得到高效氯离子吸附剂。本发明专利技术的制备过程简单、制备得到的氯离子吸附剂pH适用范围宽、氯离子吸附容量大，化学稳定性好，可用于含高浓度氯离子废液的净化。离子废液的净化。离子废液的净化。

【技术实现步骤摘要】
氯离子吸附剂及其制备方法、应用


[0001]本专利技术属于阴离子吸附材料
，具体涉及一种氯离子吸附剂及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]当前开采和利用丰富多样的海洋资源是全球各个国家全面部署和推进的重点工作。海洋资源开发的高效与可持续性，离不开海洋环境中的大规模基础设施建设，而钢筋混凝土因具有施工成熟、稳定性较好、价格可控等特点仍然是海洋基础设施建设中应用最广泛的材料之一。但海洋环境复杂，海水中存在各种侵蚀性离子，例如，海水中Cl
‑
浓度极高，对钢筋混凝土腐蚀极为严重，使得钢筋混凝土材料耐久性加速降低。因此，由于海水中Cl
‑
的侵蚀作用，对海洋工程的安全推进带来了挑战。
[0003]高抗腐蚀的混凝土材料的研发是目前解决海洋环境高腐蚀性的有效办法。通常来说，高抗腐蚀的混凝土材料是通过将高氯吸附容量材料与传统胶凝材料的有效组合而成。因此，具有高氯吸附容量吸附剂的研发成为高抗腐蚀的混凝土材料研发的不可或缺的前提。
[0004]目前，有采用铝镁水滑石氯离子吸附剂去除废水中的氯离子，但由于铝镁水滑石由金属盐材料组成，具有化学不稳定性、活化再生性差；还有采用添加锆离子形成的氯离子吸附剂磁性氢氧化锆，但其适用pH范围窄，仅适用于pH范围为1～2，以及吸附量小。
[0005]因此，针对上述技术问题，急需提出一种高效的氯离子吸附剂及其制备方法、应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种氯离子吸附剂及其制备方法、应用。
[0007]本专利技术的一方面，提供一种氯离子吸附剂的制备方法，包括下述步骤：
[0008]形成镁铈铝混合溶液；
[0009]形成碱磷混合溶液；
[0010]将所述镁铈铝混合溶液与所述碱磷混合溶液进行混合，得到混合浆液，将所述混合浆液在搅拌条件下，经低温等离子体照射，以得到氯离子吸附剂。
[0011]可选的，所述氯离子吸附剂为镁铝铈三元层状氢氧化物。
[0012]可选的，所述形成镁铈铝混合溶液，包括：
[0013]将镁盐、铈盐以及铝盐混合，并溶解到水溶液中，搅拌10min～60min，以得到镁铈铝混合溶液。
[0014]可选的，所述镁盐、铈盐以及铝盐的质量比范围为5～35:5～45:100。
[0015]可选的，所述形成碱磷混合溶液，包括：
[0016]将氢氧化钠与磷盐混合，并溶解到水溶液中，搅拌10min～60min，得到碱磷混合溶
液。
[0017]可选的，所述氢氧化钠与所述磷盐的质量比范围为5～15:100。
[0018]可选的，所述混合浆液中磷盐与铝盐质量比范围为25～75:100。
[0019]可选的，所述搅拌时间范围为10min～60min；
[0020]所述低温等离子体照射时间范围为0.5h～3.5h，所述低温等离子体作用电压范围为5kV～75kV。
[0021]本专利技术的另一方面，提供一种氯离子吸附剂，根据前文记载的所述方法制得；其中，
[0022]所述氯离子吸附剂适用溶液的pH值范围为1～13，所述吸附剂的最大氯离子吸附容量为243.16mg/g。
[0023]本专利技术的另一方面，提供一种氯离子吸附剂的应用，采用前文记载的所述氯离子吸附剂应用于含氯废水中。
[0024]本专利技术的制备过程简单、制备得到的氯离子吸附剂pH适用范围宽、氯离子吸附容量大，化学稳定性好，可用于含高浓度氯离子废液的净化。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一实施例的氯离子吸附剂的制备流程框图；
[0026]图2为本专利技术另一实施例的氯离子吸附剂制备过程示意图。
具体实施方式
[0027]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护范围。
[0028]除非另外具体说明，本专利技术中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。
[0029]如图1和图2所示，本专利技术的一方面，提供一种氯离子吸附剂的制备方法S100，具体包括以下步骤S110～S130：
[0030]S110、形成镁铈铝混合溶液。
[0031]具体地，按照镁盐、铈盐、铝盐质量比范围为5～35:5～45:100分别称取镁盐、铈盐、铝盐，将上述三者混合并溶解到水溶液中，搅拌10min～60min，得到镁铈铝混合溶液。
[0032]在一些优选实施例中，镁盐采用硝酸镁或硫酸镁，铈盐采用硝酸铈或硫酸铈，铝盐采用铝酸钙。
[0033]本实施例采用的硝酸镁或硫酸镁溶解度高且原料广泛易得；硝酸铈或硫酸铈溶解度高且原料广泛易得；铝酸钙溶解度低，可形成吸附镁离子和铈离子的浆体且原料广泛易
得。
[0034]具体地，本实施例将镁盐、铈盐、铝盐混入到水中，搅拌过程中镁盐和铈盐快速溶解，而铝酸钙发生部分溶解和水解生成乳浆，镁离子和铈离子吸附在乳浆上。
[0035]本实施例的镁盐、铈盐、铝盐质量比在上述优选范围内，使得形成的氯离子吸附剂具有较高的氯吸附容量；当低于或高于该优选范围，均会导致氯吸附剂的氯吸附容量降低。
[0036]S120、形成碱磷混合溶液；
[0037]具体地，按照氢氧化钠与磷盐质量比5～15:100分别称取氢氧化钠与磷盐，将其混合并溶解到水溶液中，搅拌10min～60min，得到碱磷混合溶液。
[0038]在一些优选实施例中，磷盐采用磷酸钠、焦磷酸钠、或六偏磷酸钠，上述各磷盐碱溶性好且原料广泛易得。
[0039]具体地，本实施例将氢氧化钠与磷盐混入到水中，搅拌过程中氢氧化钠与磷盐溶解，释放磷酸根和氢氧根。
[0040]本实施例的氢氧化钠与磷盐质量比在上述优选范围内，使得形成的氯离子吸附剂具有较高的氯吸附容量；当低于或高于该优选范围，均会导致氯吸附剂的氯吸附容量降低。
[0041]S130、将镁铈铝混合溶液与碱磷混合溶液进行混合，得到混合浆液，将该混合浆液在搅拌条件下，经低温等离子体照射一段时候后，固液分离，并将固体烘干、研磨，以得到高效氯离子吸附剂。
[0042]需要说明的是，本实施例得到的氯离子吸附剂为镁铝铈三元层状氢氧化物。
[0043]在一些优选实施例中，混合浆液中磷盐与铝盐质量比范围为25～75本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氯离子吸附剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：形成镁铈铝混合溶液；形成碱磷混合溶液；将所述镁铈铝混合溶液与所述碱磷混合溶液混合，得到混合浆液，将所述混合浆液在搅拌条件下，经低温等离子体照射，以得到氯离子吸附剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯离子吸附剂为镁铝铈三元层状氢氧化物。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成镁铈铝混合溶液，包括：将镁盐、铈盐以及铝盐混合，并溶解到水溶液中，搅拌10min～60min，以得到镁铈铝混合溶液。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述镁盐、铈盐以及铝盐的质量比范围为5～35:5～45:100。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成碱磷混合溶液，包括：将氢氧化钠与磷盐混合，并溶解到水溶液中，搅拌10m...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛，任杰，宋东平，杨超俊，方琦，罗应兰，李守泽，徐娇娇，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：