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一种去除水中次氯酸根的复合吸附材料及其制备方法技术

技术编号:8207963 阅读:505 留言:0更新日期:2013-01-16 22:07
本发明专利技术公开了一种次氯酸根的吸附材料及其制备方法,属于材料制备领域,制备方法为将提木草原材料蒸煮后加入一定质量浓度的硫酸溶液搅拌,再用超声波震荡仪对悬浮液处理后,进行离心沉淀,过滤,然后再同K2CO3以质量比1∶1混合后在N2保护下活化,待冷却后洗涤至中性,烘干即得吸附性能优良的吸附材料。该制备方法具有推陈出新、新颖、独特的特点,制得的材料对于水中的次氯酸根具有良好的吸附效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水中次氯酸根的复合吸附材料及其制备方法,具体涉及含次氯酸根的水体的深度处理,属于环境保护中废水处理领域。
技术介绍
目前,许多国家把Cl2和C10_—广泛应用于自来水的消毒剂,然而使用C10_—作为氯消毒剂会产生对人体有害的氯酸盐和次氯酸盐,在人体组织中在亚铁血红素的髓过氧化物酶的催化作用下,过氧化物与氯化物反应可产生C10_或者HC10。这种在血球内产生的C10_在生物大分子的氧化损伤过程中会损作人体细胞组织,时间长了还会引起身体组织的癌变。如果水体中存在过量的C10—,人体摄入之后会损伤体内的细胞组织,严重者甚至会引起体内细胞的癌变。因此对于水体中的次氯酸根的各国都需要进行严格的控制。 近年来发展了多种去除水中次氯酸根的的技术,有絮凝法,化学还原法,生物法等,都有自身的优缺点。如絮凝法残留的絮凝剂对人体有害;化学还原法尚处于实验室研发阶段,工程可操作性较差;生物法的经济代价较大,而且去除效果受水温、微生物培养情况和竞争阴离子等条件的限制较大。吸附法因是一种广泛用于从水溶液中去除离子的方法,其中吸附剂与离子之间通过静电相互作用或者吸附剂与离子螯合而达到去除水中离子的目的。传统的吸附剂有沸石,硅胶。沸石具有比表面积大、多孔的特点,但是吸附效率不高。硅胶具有比表面积大、多孔性吸附性能高的优点,但是制备成本高,工艺复杂。因此,需要开发一种成本低,来源广泛的吸附材料。提木草在国内的正式名称叫猫尾草,提木草属禾本科植物,富含高纤维,原产于欧洲,现在作为一种经济作物被推广到了世界各地。纤维素分子结构里有羟基可以与水形成氢键,分子内部结构的无定形区域大吸湿性强,比表面积大吸附能力强,因此如果将其加工之后,则对于水中的离子具有良好的吸附效果。
技术实现思路
本专利技术针对目前吸附材料处理效率低的问题,提供了一种提木草复合吸附材料,该材料可以高效的去除水中的次氯酸根的。本专利技术的另一个目的是解决了现有饮用水中次氯酸根的去除方法成本过高的问题。为达到上述目的,本专利技术所采取的技术方案是 (1)将提木草原材料放入蒸煮锅中蒸煮,然后在所得浆液中加入质量分数为60-64%的硫酸溶液,45 55°C下搅拌2 4h ; (2)将处理后的悬浮液用超声波震荡仪在40%输出功率下处理5 10分钟后,离心沉淀,过滤; (3)将所得产物与K2CO3以质量比I: I混合后放入管式炉内以25°C /min升温,在N2保护下升温至不同温度活化50 60分钟,待冷却后使用蒸馏水进行冲洗至中性,并于105°C条件下烘干即得本专利技术的吸附材料。所述的保护气体是指化学性质稳定,且不易与保护物发生化学反应的气体,最常用的是氮气。本专利技术的原理是通过对富含高纤维的提木草进行蒸煮以及加入硫酸溶液搅拌,超声波震荡处理,提取其中所富含的纤维素,然后再用K2CO3对提取的纤维素进行表面改性,使其能够和水中的次氯酸根的进行络合,这样制成的吸附材料,不仅吸附性能高而且对于水中的次氯酸根的具有选择吸附的性能,可以很好的吸附水中的次氯酸根的。本专利技术的应用方法是将本专利技术的吸附材料50g,投入到500mL含有次氯酸根的200 240的水体中,调节pH在6 7左右,搅拌之后静置4 5小时,然后过滤取出本专利技术的吸附材料即可。本专利技术的有益效果是本专利技术所述方法制得的提木草复合吸附材料表面积和孔隙率均优于现在有的吸附材料,并且具有可降解性、成本低、吸附容量大,来源广泛的特点。与 现有的吸附材料相比,将所述的吸附材料用于吸附水中的次氯酸根的,可以有效的和次氯酸根的络合,高效的吸附水中的氰根离子。具体实施例方式一种提木草复合吸附材料制备方法如下 将提木草原材料放入蒸煮锅中蒸煮,然后在所得浆液中加入质量分数为60-64%的硫酸溶液,45 55°C下搅拌2 4h ;将处理后的悬浮液用超声波震荡仪在40%输出下处理5 10分钟后,离心沉淀,过滤;将所得产物与K2CO3以质量比I : I混合后放入管式炉内以25°C /min升温,用N2 (90mL/min)保护升温至不同温度活化50 60分钟,待冷却后使用蒸馏水进行冲洗至中性,并于105°C条件下烘干即得本专利技术的吸附材料。以下用3个实施例再详细说明本专利技术 实施例I 将提木草原材料放入蒸煮锅中蒸煮,然后在所得浆液中加入质量分数为60%的硫酸溶液,45°C下搅拌2h ;将处理后的悬浮液用超声波震荡仪在40%输出下处理5分钟后,离心沉淀,过滤;将所得产物与K2CO3W质量比I : I混合后放入管式炉内以25°C/min升温,用N2 (90mL/min)保护升温至不同温度活化50分钟,待冷却后使用蒸馏水进行冲洗至中性,并于105°C条件下烘干即得本专利技术的吸附材料。将该吸附材料放入体积为500mL浓度为200mg/L含有次氯酸根的的废水中,pH值在6. O的情况下,吸附4个小时,吸附率为90. 7%。实施例2 将提木草原材料放入蒸煮锅中蒸煮,然后在所得浆液中加入质量分数为62%的硫酸溶液,50°C下搅拌3h ;将处理后的悬浮液用超声波震荡仪在40%输出下处理5-10分钟后,离心沉淀,过滤;将所得产物与K2CO3W质量比I : I混合后放入管式炉内以25°C/min升温,用N2(90mL/min)保护升温至不同温度活化55分钟,待冷却后使用蒸馏水进行冲洗至中性,并于105°C条件下烘干即得本专利技术的吸附材料。将该吸附材料放入体积为500mL浓度为220mg/L含有次氯酸根的的废水中,pH值在6. 5的情况下,吸附4. 5个小时,吸附率为91.5%。实施例3 将提木草原材料放入蒸煮锅中蒸煮,然后在所得浆液中加入质量分数为64%的硫酸溶液,55°C下搅拌4h ;将处理后的悬浮液用超声波震荡仪在40%输出下处理5-10分钟后,离心沉淀,过滤;将所得产物与K2CO3W质量比I : I混合后放入管式炉内以25°C/min升温,用N2(90mL/min)保护升温至不同温度活化60分钟,待冷却后使用蒸馏水进行冲洗至中性,并于105°C条件下烘干即得本专利技术的吸附材料。 将该吸附材料放入体积为500mL浓度为240mg/L含有次氯酸根的的废水中,pH值在7. O的情况下,吸附5个小时,吸附率为92. 4%。权利要求1.一种去除水中次氯酸根吸附材料,其特征在于该吸附材料由提木草为主要原料改性制备而成。2.如权利要求I所述一种去除水中氰根的复合吸附材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤 (1)将提木草原材料放入蒸煮锅中蒸煮,然后在所得浆液中加入质量分数为60-64%的硫酸溶液,45 55°C下搅拌2 4h ; (2)将处理后的悬浮液用超声波震荡仪在40%输出功率下处理5 10分钟后,离心沉淀,过滤; (3)将所得产物与K2CO3以质量比I: I混合后放入管式炉内以25°C /min升温,在保护气体保护下升温至不同温度活化50 60分钟,待冷却后使用蒸馏水进行冲洗至中性,并于105°C条件下烘干即得本专利技术的吸附材料。3.根据权利要求2中所述的一种去除水体中次氯酸根的复合吸附材料及其制备方法,其特征在于所述的保护气体是指化学性质稳定,且不易与保护物发生化学反应的气体,最常用的是氮气。全文摘要本专利技术公开了一种次氯酸根的吸附材料及其制备方法,属于材料本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种去除水中次氯酸根吸附材料,其特征在于:该吸附材料由提木草为主要原料改性制备而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:涂保华雷春生梅宇韬
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:

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