一种埃洛石负载铈锰复合材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种埃洛石负载铈锰复合材料及其制备方法和用途，属于吸附材料制备技术领域，本发明专利技术将埃洛石粉末加入去离子水中，于室温下搅拌分散，然后加入铈材料和高锰酸钾，再加入稀硫酸；加热搅拌，然后进行冷却，并滴加氢氧化钠溶液；对溶液进行固液分离后将固体烘干，研磨，得到埃洛石负载铈锰复合材料

【技术实现步骤摘要】
一种埃洛石负载铈锰复合材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及吸附材料制备
，尤其涉及一种埃洛石负载铈锰复合材料及其制备方法和用途
。

技术介绍

[0002]砷
(As)
是一种公认的致癌物质，砷在自然界中分布广泛，其氧化物及砷酸盐毒性较大，三价砷毒性强于五价砷
。
使用砷化合物作业时，如防护不当，砷化合物可经呼吸道
、
皮肤和消化道吸收，引起砷中毒
。
砷元素在废水中主要以化合物的形式存在，对水体生物和水生生物有较高的毒害性，且易在生物体内富集
。
[0003]锑是一种不可再生金属，锑及其化合物广泛应用于各个工业领域，锑不是生物体必需元素，具有积累毒性和致癌性
。
[0004]现有技术对水中砷和锑的吸附材料成本高，吸附效率较低，且存在二次污染，且对三价砷锑吸附性能低
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种埃洛石负载铈锰复合材料的制备方法，制备的材料成本较低，对环境友好，吸附速度快
、
效率高且对三价砷锑有氧化吸附作用，可以降低环境中三价砷锑的毒性
。
[0006]本专利技术埃洛石负载铈锰复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)
将埃洛石粉末加入去离子水中，于室温下搅拌分散
20
～
25min
，加入铈材料和高锰酸钾，再加入稀硫酸；
[0008](2)
加热至
75
～
85℃
搅拌
12h
，然后进行冷却，冷却后滴加氢氧化钠溶液；
[0009](3)
对步骤
(2)
中的溶液进行固液分离；
[0010](4)
将固液分离的固体于
80℃
烘干6小时及以上，研磨，得到的产物即为埃洛石负载铈锰复合材料
。
[0011]优选的，步骤
(1)
所述铈材料占埃洛石的质量分数为5‑
25
％，所述铈材料为六水硝酸铈
。
[0012]优选的，步骤
(1)
中铈材料和高锰酸钾按照铈锰摩尔比为
2:1
～
6:1
添加
。
[0013]优选的，步骤
(1)
加入稀硫酸至
pH
值为1‑
3。
[0014]优选的，步骤
(2)
加入氢氧化钠溶液
pH
值为
10
‑
11。
[0015]优选的，步骤
(3)
通过抽滤实现固液分离，抽滤过程中加入去离子水洗涤至滤液呈中性
。
[0016]本专利技术的另一目的是提供一种上述方法制备的埃洛石负载铈锰复合材料
。
[0017]本专利技术的另一目的是提供一种所述埃洛石负载铈锰复合材料在吸附废水中的砷
、
锑的用途
。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术提供了一种埃洛石负载铈锰复合材料及其制备方法和用途，对砷含量为
10mg/L、
锑含量为
20mg/L
的水体，对五价砷锑吸附材料投加量为
0.5g/L(
即每
1L
污水加入
0.5g
吸附材料
)、
对三价砷锑吸附材料投加量为
1.0g/L(
即每
1L
污水加入
1.0g
吸附材料
)
时，对五价砷
、
三价和五价锑的去除率均可在
6h
内达到吸附平衡，最终去除率均高于
95
％
。
[0020]本专利技术的吸附材料可对砷
、
锑进行共同吸附，且对砷
、
锑均有较高的去除率，对五价砷
、
三价和五价锑的去除率均可在
6h
内达到吸附平衡，最终去除率均高于
95
％
。
本专利技术制备的材料对环境友好，解决了二次污染的问题
。
本专利技术制备的材料采用天然粘土矿物埃洛石为基材，采用硝酸铈和高锰酸钾为改性剂，铈锰溶出可以忽略不计，对环境无害
。
并且本专利技术的材料使用时向环境释放的铈锰非常少，不会对环境产生二次污染
。
附图说明
[0021]图1为实施例1和对比1中埃洛石负载铈锰复合材料的
XRD
图谱；
[0022]图2为实施例1中埃洛石负载铈锰复合材料吸附四种砷锑阴离子接触时间与去除率之间的关系
。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明
。
[0024]实施例1[0025]一种埃洛石负载铈锰复合材料的制备方法，步骤如下：
[0026](1)
将埃洛石加入去离子水中，于室温下搅拌分散
20min
，加入铈材料
(
六水硝酸铈
)
和高锰酸钾
(
铈锰比为
3:1)
，再加入稀硫酸调节溶液
pH
为1；其中铈材料占埃洛石质量分数的
25
％；
[0027](2)
加热至
80℃
搅拌
12h
，然后进行冷却，冷却后滴加氢氧化钠溶液调节
pH
为
10.5
；
[0028](3)
通过抽滤对步骤
(2)
中的溶液进行固液分离，抽滤过程中加入足量去离子水洗涤至滤液呈中性，洗去残留的氢氧化钠和硫酸根离子；
[0029](4)
将固液分离的固体于
80℃
烘干6小时，研磨，得到的产物即为埃洛石负载铈锰复合材料，记为
HNT@25CeMn。
[0030]对比例1[0031]一种埃洛石负载铈锰复合材料的制备方法，步骤如实施例1；
[0032]区别在于，对比例1的步骤
(1)
中加入
10
％质量分数的铈材料，所述埃洛石负载铈锰复合材料记为
HNT@10CeMn。
[0033]对比例2[0034]一种埃洛石负载铈锰复合材料的制备方法，步骤如实施例1；
[0035]区别在于，对比例2的步骤
(1)
中加入5％质量分数的铈材料，所述埃洛石负载铈锰复合材料记为
HNT@5CeMn。
[0036]以埃洛石
(HNT)
作为空白对照，对实施例1和对比例1制备的埃洛石负载铈锰复合材料进行
X
射线衍射表征：
[0037]将埃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种埃洛石负载铈锰复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
将埃洛石粉末加入去离子水中，于室温下搅拌分散
20
～
25min
，加入铈材料和高锰酸钾，再加入稀硫酸；
(2)
加热至
75
～
85℃
搅拌
12h
，然后进行冷却，冷却后滴加氢氧化钠溶液；
(3)
对步骤
(2)
中的溶液进行固液分离；
(4)
将固液分离的固体于
80℃
烘干6小时及以上，研磨，得到的产物即为埃洛石负载铈锰复合材料
。2.
根据权利要求1所述的埃洛石负载铈锰复合材料的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
所述铈材料占埃洛石的质量分数为5‑
25
％，所述铈材料为六水硝酸铈
。3.
根据权利要求1所述的埃洛石负载铈锰复合材料的制备方法，其特征在于，步骤
(1)
中铈...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵平，王泽鹏，周森，任维，黑鸿福，崔云祥，胡德勇，杨芳，孙柏榆，周玲玲，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：