【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料，具体涉及一种利用解团聚回收纳米颗粒的方法。
技术介绍
1、纳米材料的应用或处理不当，致使纳米颗粒在生产、使用等过程中会通过地表或地下径流污染水环境，通过吸附或进入生物体内，在食物链中进一步迁移产生毒性，给人类健康带来潜在威胁。使用专门的废水处理剂，是去除废水中无等电点纳米颗粒的主要手段之一，该手段虽然可以使废水满足排放要求，但缺乏对所得纳米颗粒沉淀物的分离处理方法，现阶段通常采用卫生填埋、焚烧等方式处置，这些处置方法仍存在成本高、潜在污染环境等问题。同时，由于沉淀物中含有的纳米颗粒具有较高的经济价值，使用废水处理剂得到纳米颗粒沉淀物的处理手段难以实现纳米颗粒的回收利用，造成了纳米材料资源的浪费。
技术实现思路
1、针对卫生填埋、焚烧纳米颗粒沉淀物存在成本高、潜在污染环境、纳米材料资源的浪费的问题，本专利技术提供一种利用解团聚回收纳米颗粒的方法，用于回收废水处理沉淀物中的纳米颗粒。通过调节水化学环境，使废水处理剂与无等电点纳米颗粒因静电斥力发生解团聚并进一步分离，从而达到回收纳米颗粒的目的。
2、本专利技术技术方案如下：
3、一种利用解团聚回收纳米颗粒的方法，步骤为将纳米颗粒沉淀物加入水中，配制成纳米颗粒沉淀物的悬浮液，调节悬浮液ph值，使纳米颗粒沉淀物中的废水处理剂与无等电点纳米颗粒带相同电荷，然后进行超声处理，超声处理完毕后静置，取上清液固液分离，回收纳米颗粒；
4、其中，纳米颗粒沉淀物为使用废水处理剂处理含有无等电点纳
5、进一步的，纳米颗粒沉淀物中，无等电点纳米颗粒为氧化石墨烯纳米颗粒。
6、进一步的，根据氧化石墨烯纳米颗粒在ph值为2-11条件下恒带负电，废水处理剂在ph值小于其等电点时带正电，ph值大于其等电点时带负电的特性，调节溶液ph值至大于废水处理剂等电点，且满足2≤ph值≤11，即能实现废水处理剂与无等电点纳米颗粒带相同电荷。
7、进一步的，调节溶液ph至大于废水处理剂等电点+0.5。随着ph增大，废水处理剂与无等电点纳米颗粒之间的静电斥力增大，可根据处理工艺允许的ph进行调节。
8、进一步的，纳米颗粒沉淀物中，废水处理剂为赤铁矿，赤铁矿的等电点为5.6-8.5。受赤铁矿的晶体结构和表面性质差异影响，等电点会在上述范围内波动。
9、进一步的，超声过程中，无等电点纳米颗粒会与废水处理剂发生解团聚，超声时间根据纳米颗粒沉淀物的解团聚程度适当调整，解团聚程度可由动态光散射的方法测定的超声前后悬浮液的水力半径及废水处理剂的水力半径计算确定。
10、进一步的，解团聚程度的计算公式为：
11、解团聚程度=（超声前的水力半径-超声后的水力半径）/（超声前的水力半径-废水处理剂的水力半径）*100%；
12、解团聚程度=0，表示未发生解团聚；解团聚程度=100%，表示无等电点纳米颗粒和废水处理剂完全解团聚。
13、当无等电点纳米颗粒为氧化石墨烯纳米颗粒，废水处理剂为赤铁矿时，由于赤铁矿的散射光光强值远大于氧化石墨烯的散射光光强值，因此在两者的混合体系中，可忽略氧化石墨烯贡献的散射光光强，测得的散射光光强主要由赤铁矿贡献。
14、进一步的，超声时间为5~10min。根据解团聚程度，可以适当延长或缩短超声时间。
15、进一步的，静置时间为5~24h。
16、进一步的，静置5h时，废水处理剂的沉降率>90%。
17、进一步的，沉降率计算公式为：
18、沉降率=（a0-a）/a0*100%；
19、其中，a0为静置前纳米颗粒沉淀物的悬浮液在波长800nm下的吸光度；
20、a为静置后上清液在波长800nm下的吸光度；
21、在静置过程中，至少测两次沉降率，以监控静置沉淀效果，根据沉降率要求，可以适当延长或缩短静置沉淀时间。
22、进一步的，当无等电点纳米颗粒为氧化石墨烯纳米颗粒，废水处理剂为赤铁矿时，由于氧化石墨烯在波长800nm下的吸光度值很小，可以忽略，所以测得吸光度值可反映废水处理剂浓度。
23、进一步的，上清液固液分离方法为过滤，可采用微孔滤膜等进行过滤。
24、进一步的，将回收的纳米颗粒清洗、烘干。
25、本专利技术的有益效果在于：
26、本专利技术可以回收废水中的纳米颗粒，减少纳米颗粒的重新制备，节省成本。本专利技术方法可以从废水处理后的固体废物中分离出纳米颗粒，防止现有的焚烧、卫生填埋等处理方法使纳米颗粒对环境造成污染，同时分离出纳米颗粒后的沉淀物重新回到废水处理剂的状态，能够再次用于该纳米颗粒废水的处理。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种利用解团聚回收纳米颗粒的方法，其特征在于，步骤为将纳米颗粒沉淀物加入水中，配制成纳米颗粒沉淀物的悬浮液，调节悬浮液pH值，使纳米颗粒沉淀物中的废水处理剂与无等电点纳米颗粒带相同电荷，然后进行超声处理，超声处理完毕后静置，取上清液固液分离，回收纳米颗粒；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，纳米颗粒沉淀物中，无等电点纳米颗粒为氧化石墨烯纳米颗粒。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，调节溶液pH值至大于废水处理剂等电点，且满足2≤pH值≤11。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，调节溶液pH至大于废水处理剂等电点+0.5，且满足2≤pH值≤11。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，纳米颗粒沉淀物中，废水处理剂为赤铁矿。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，超声时间根据纳米颗粒沉淀物的解团聚程度调整，解团聚程度的计算公式为：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，超声时间为5~10min。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，静置时间为5~24h。
9
...【技术特征摘要】
1.一种利用解团聚回收纳米颗粒的方法，其特征在于，步骤为将纳米颗粒沉淀物加入水中，配制成纳米颗粒沉淀物的悬浮液，调节悬浮液ph值，使纳米颗粒沉淀物中的废水处理剂与无等电点纳米颗粒带相同电荷，然后进行超声处理，超声处理完毕后静置，取上清液固液分离，回收纳米颗粒；
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，纳米颗粒沉淀物中，无等电点纳米颗粒为氧化石墨烯纳米颗粒。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，调节溶液ph值至大于废水处理剂等电点，且满足2≤ph值≤11。
4.如权利要求2所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋萍萍，
申请(专利权)人：山东钢铁集团日照有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。