【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸附有机污染物，具体涉及一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法及应用。
技术介绍
1、赤泥被称为铝土矿残渣，是铝土矿进行精炼后产生的一种工业固体废弃物。目前大多采用露天筑坝的方式堆存赤泥，我国赤泥堆存量已高达5亿吨，造成了严重的环境污染。因此从环境保护和资源可持续利用等方面考虑，必须对赤泥进行综合利用，实现赤泥无害化、减量化和资源化。
2、赤泥是一种丰富的次生资源，含有大量的铁、铝、钠和钛等多种有价值的元素。如果能够利用廉价的方法回收利用这些有价值的元素，其经济效益很高。
3、金属氧化物由于性能稳定、环境友好、储存丰富和成本低廉的独特优点，在电化学、气体传感器、吸附和锂离子电池等方面有着广泛应用前景。近年来，金属氧化物大多是以分析纯物质为原料制备纳米材料。以赤泥为原料，开发一种简单的合成非晶态多组分功能性纳米材料作为吸附剂的方法是非常理想的。
4、因此对大宗赤泥如何进行高附加值回收利用，进行功能化处理过程中，获得高比表面积，得到吸附性能优异的赤泥基吸附材料是亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法及应用，由于赤泥中含有丰富的fe2o3、al2o3和tio2等金属氧化物，通过水浴加热酸浸出含金属离子的酸浸溶液，然后在水热条件下生成非晶态多组分氧化物纳米吸附材料。
2、本专利技术是通过以下技术
3、①赤泥（rm）活化：步骤一：将原料赤泥放入烘箱干燥，在60 ℃下干燥12 h，后研磨30 min，200目过筛；步骤二：将样品放入碳化硅坩埚，将坩埚置于马弗炉中加热至500 ℃，保温2 h，得到活化后的赤泥（crm）。
4、②赤泥金属离子提取：步骤一：将crm与30%h2so4按照1:7 (g:ml) 混合，在70 ℃水浴加热情况下持续搅拌5 h；步骤二：将水浴加热搅拌后的样品离心，取上清液。
5、③非晶态多组分氧化物吸附材料制备：步骤一：取4 ml上清液，加入4.5 g的尿素，搅拌溶解；步骤二：向上述溶液中加入40ml甘油和去离子水的混合溶液（甘油为5-15 ml），搅拌5 min，超声15 min，再搅拌5 min；步骤三：将上述液体加入到聚四氟乙烯内衬中水热处理，水热温度为120 ℃，水热时间为24 h；步骤四：将水热产物使用去离子水和无水乙醇各清洗三次，离心后取沉淀在80 ℃下干燥12 h；步骤五：将上述干燥样品在马弗炉中加热至350-750 ℃，保温2 h，得到非晶态多组分氧化物吸附材料。
6、非晶态多组分氧化物吸附材料在吸附污水中刚果红的应用。
7、与现有技术相比，本专利技术具有以下优异效果：
8、本专利技术是一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法及应用，对赤泥进行改性煅烧处理，在煅烧过程中，水的排出导致了孔隙度的增大，一些羟基的分解，方解石的烧结收缩，导致赤泥的比表面积有所增加，从而使得金属离子的浸出率会显著提升。
9、本专利技术利用了赤泥复杂的金属元素含量，利用这一特征，直接制备多组分金属氧化物吸附材料。避免了制备单一金属氧化物吸附材料过程琐碎复杂的制备流程，也避免的多次使用酸碱带来的成本问题，同时减少了大量酸碱废液对环境的二次污染。
10、在水热形成多组分氧化物纳米材料的过程中，利用甘油和水之间存在自聚集的现象，在水热条件下部分聚合，可以作为后续沉积的聚集中心。尿素为金属离子提供了稳定的氢氧化物，来产生fe(oh)3和al(oh)3等，并在聚合体上迅速生长为初级纳米颗粒。随着反应的进行，在适当的静电、足够高的温度（120 ℃）和足够的反应时间等反应条件下，在尿素的存在下，原子核和初级纳米颗粒的数量逐渐增加。在接下来的生长阶段，初级纳米颗粒作为结构的核心，初级纳米颗粒在新核形成和随后的晶体生长的连续过程中生长并聚集。
11、所形成的非晶态多组分氧化物纳米材料对废水中刚果红有优良的吸附效果，同时解决了固体废弃物赤泥的大量堆积问题，使固体废弃物赤泥变废为宝，实现固体废弃物赤泥的资源化利用。
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1.一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（1）的步骤一中赤泥干燥温度为60 ℃、干燥时间12 h，研磨30 min，200目过筛。
3.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（1）的步骤二中样品加热温度为500 ℃，保温2h。
4.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（2）的步骤一中，赤泥质量为10 g，按照固液比为1:7 (g:mL) 的比例，30% H2SO4为70 mL，水浴加热温度为70 ℃，水浴保温时间为5 h。
5.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（3）的步骤一中，上清液的量为4 mL，尿素为4.5g。
6.根据权利要
7.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（3）的步骤三中，水热条件为120 ℃、24 h。
8.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（3）的步骤四中，用乙醇和去去离子水分别清洗3次，在80 ℃下干燥12 h。
9.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（3）的步骤五中，煅烧温度为（350 ℃、550 ℃和750 ℃），保温时间为2 h。
10.根据权利要求1所述的非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的制备方法，其非晶态多组分氧化物纳米吸附材料应用于刚果红染料的吸附去除。
...【技术特征摘要】
1.一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（1）的步骤一中赤泥干燥温度为60 ℃、干燥时间12 h，研磨30 min，200目过筛。
3.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（1）的步骤二中样品加热温度为500 ℃，保温2h。
4.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（2）的步骤一中，赤泥质量为10 g，按照固液比为1:7 (g:ml) 的比例，30% h2so4为70 ml，水浴加热温度为70 ℃，水浴保温时间为5 h。
5.根据权利要求1所述的一种基于赤泥中丰富金属元素制备非晶态多组分氧化物纳米吸附材料的方法，其特征在于，所述的步骤（3）的步骤一中，上清液的量为4 ml，尿素为4.5g。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳玲，谢德安，胡强，陈华军，陈进耿，侯小江，叶晓慧，张荔，锁国权，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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