本发明专利技术公开了一种双金属复合氧化物吸附染料废水中酸性紫９０的应用，所述的双金属复合氧化物由镁铝二元水滑石焙烧制得。本发明专利技术所述水滑石类化合物的焙烧物双金属复合氧化物用于吸附染料废水中酸性紫９０，吸附容量大，去除率高，吸附后的材料容易回收利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种镁铝二元水滑石的焙烧物双金属复合氧化物吸附染料废水中酸 性紫的用途。
技术介绍
当前化工行业中，印染工业由于高污染、废水难处理，一直被普遍关注。染料废水 色度高、化学成分复杂、生化性差，且含有多种具有生物毒性或“三致”性能的有机物，难以 按常规方法处理。偶氮染料是实际使用的染料中重要的一种，它是含偶氮键和芳香环的复 杂有机物，其前体及降解产物芳香胺具有致癌性，因此对染料降解和脱色的研究中，偶氮染 料的研究备受重视。酸性紫90 (AV90)属于偶氮阴离子染料，分子式为C4QH27CrN8Na201QS2，结 构如式(I)所示。其染料废水若不经过处理直接排放到环境中，将会造成恶劣的影响。<formula>formula see original document page 3</formula>对染料废水进行治理时，首先要通过物理、化学的预脱色处理，常用的脱色方法有 吸附脱色、混凝脱色、化学氧化脱色等。吸附法因其具有选择性吸附某些化合物的特性在废 水处理领域有重要的地位，常用的吸附剂有活性炭、沸石类化合物等。由于前两者吸附效 果不高，且活性炭处理成本昂贵，因此开发新型高效吸附材料是一个重要的研究方向。层状阴离子粘土(LayeredDouble Hydroxides,简称 LDHs)是一类具有 特殊层状构型的功能材料，主要包括水滑石、类水滑石和插层水滑石。其通式为 (An_) x/n mH20]，结构非常类似于水镁石Mg (OH) 2。以典型的水滑石类化合物 Mg6Al2(0H)16C03 4H20为例，由于层状结构的特殊性，在一定温度下焙烧，可以生成具有高 比表面积以及“结构记忆效应”的双金属复合氧化物(LDO)，LD0在一定的湿度(或水)和 C02(或碳酸盐)条件下，可以恢复形成LDHs。现用技术中未有用二元水滑石类化合物吸附 染料废水酸性紫90。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服传统吸附材料对酸性紫90吸附容量低的缺点，提供一种新的吸附材料镁铝二元水滑石焙烧得到的双金属复合氧化物，将其用于吸附水体中的酸性 紫90。本专利技术的技术方案为镁铝二元水滑石焙烧得到的双金属复合氧化物(LD0)吸附 染料废水中酸性紫90的应用，所述的酸性紫90的结构如式(I)所示<formula>formula see original document page 4</formula>专利技术人发现，LDHs特别是镁铝二元水滑石的焙烧产物双金属复合氧化物(Layered Double Oxides，简称LD0)在一定条件下可重新吸收水和阴离子恢复为LDHs的层状结构， 适合水体中阴离子污染物的吸附消除。对于本专利技术的技术方案，镁铝水滑石中镁铝比对于 其焙烧产物的吸附效果没有影响，故本领域技术人员可以根据实际情况进行确定。本专利技术使用的镁铝二元水滑石的化学通式如下 <formula>formula see original document page 4</formula>其中x在0. 2 0. 33之间，m为结晶水数目，m通常在2 6之间。本专利技术所述的镁铝二元水滑石可采用常规方法制备，如可通过双滴共沉淀法合 成。本专利技术所述的镁铝二元水滑石在450 °C 650 °C下焙烧4 8h (优选焙烧6小时)， 冷却，破碎，过筛，即得到焙烧产物双金属复合氧化物，保持干燥，备用。进一步，本专利技术所述的应用具体为将镁铝二元水滑石焙烧得到的双金属复合氧 化物投入含有酸性紫90的染料废水中，调节水体pH值为4 12，于25 65°C温度下进行 吸附处理1 4h，过滤除去滤饼，所得滤液即为除去酸性紫90后的水体；所述双金属复合 氧化物的质量为染料废水中酸性紫90质量的1 4倍。上述吸附处理过程中，采用水浴控温，优选用NaOH溶液或HC1溶液调节染料废水 的pH值。更进一步，吸附处理过程中优选调节染料废水pH值为4或9. 7，因为9. 7为AV90 溶液的初始pH值，在不调整pH值的情况下镁铝二元水滑石焙烧产物仍有较好的吸附性能， 因此最优选为9.7。更进一步，吸附处理过程中优选控制温度为25°C。更进一步，吸附处理过程中优选所述双金属复合氧化物的质量为染料废水中酸性 紫90质量的2倍。本专利技术吸附酸性紫90后的吸附材料，即过滤得到的滤饼可在450°C 650°C马弗炉中焙烧4 6h (优选6小时)后再生，吸附效率仍达到99%。本专利技术所述水滑石类化合物的焙烧物双金属复合氧化物用于吸附染料废水中酸 性紫90，吸附容量大，去除率高，吸附后的材料容易回收利用。附图说明图1是实施例1 5中吸附容量与酸性紫90浓度的关系图。图2是实施例6 10中吸附容量与吸附剂投加量的关系图。图3是实施例6 10中去除率与吸附剂投加量的关系图。图4是实施例11 15中去除率与pH值的关系图。图5是实施例16 20中去除率与温度的关系图。图6是实施例21 25中吸附容量与竞争离子的关系图。图7是实施例26 28中去除率与吸附剂重生次数的关系图。(五)具体实施方案下面结合实例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。本专利技术中酸性紫90的浓度采用Unico 2000分光光度计在波长524nm处测定。双金属复合氧化物材料对溶液中酸性紫90的吸附量Qe (mg -g"1)和去除率分别用 式(1)和式(2)计算，即Qe = (C-C^V/m (1)n = (C-C,)/C^lOO (2)其中，Q (mg L—1)和Ce (mg L—1)分别为初始和吸附后溶液AV90的浓度，V (L)为 溶液的体积，m(g)为吸附剂的投加量。双金属复合氧化物制备实施例取0. 3mol 的 Mg (N03) 2 6H20150ml 和 0. ImolAl (N03) 3 9H20150ml 配制成溶液 A, 将0. 8molNa0H150ml和0. 05Na2C03150ml配制成溶液B,分别滴加到100ml的去离子水中， 保持1滴/秒的滴加速度，恒温40°C下强烈搅拌，保持pH值在9 10之间，滴加完毕后继 续搅拌60min，于65°C晶化18h，离心，打浆洗涤至中性，85°C干燥12h后得到MgAl_LDHs样 品，其中镁铝比为3 1，即x为0. 25，m为4。将上述样品在650°C马弗炉中焙烧6h，冷却， 破碎，过80目筛(250 ym)，得到镁铝水滑石焙烧产物双金属复合氧化物。实施例1 5准备5份100ml的酸性紫90溶液，浓度分别为100mg 'L^^OOmg 'r\300mg化人 400mg L_1、500mg化―1，称取镁铝二元水滑石焙烧产物五份各100mg，分别加入待处理的酸性 紫90溶液中，控制温度为25°C，pH = 9. 7，搅拌时间为200min。搅拌后，将溶液离心lOmin， 取上层清液后测定吸附后溶液的浓度，得到材料对酸性紫90的吸附容量如图1。结论在100ml，各不同浓度的酸性紫90的废水溶液中，加入100mg镁铝水滑石 焙烧物，PH = 9. 7，温度为25°C的条件下，由图可知浓度为500mg L—1时吸附量最大为 498mgg_1。实施例6 本文档来自技高网...
【技术保护点】
双金属复合氧化物吸附染料废水中酸性紫９０的应用，所述的双金属复合氧化物由镁铝二元水滑石焙烧制得，所述的酸性紫９０的结构如式（Ⅰ）所示：＊＊＊（Ⅰ）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪哲明，薛继龙，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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