一种利用磁性氧化钛胶束体系去除水体中农药残留的方法，它涉及一种去除水体中农药残留的方法。本发明专利技术的目的是要解决水体中的农药残留去除技术存在工艺繁琐、处理成本高以及去除效率低的问题。方法：一、制备Fe3O4磁流体；二、制备磁性氧化钛纳米颗粒；三、去除农药残留，即完成待处理水体中农药残留的去除，得到处理后水体。本发明专利技术主要用于去除水体中农药残留。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种去除水体中农药残留的方法。
技术介绍
随着现代农业的发展，世界范围内使用的农药品种越来越多，用量不断增加，农药残留导致环境污染，造成生态系统结构和功能的破坏，早已受到国内外的广泛关注。据相关报道，化学农药在施用过程中，只有约20%直接残留在作物上，其余的则通过自然沉降、降水进入土壤、地下水，相当一部分在随地表径流进入湖泊、河流。长期、大量使用的各类农药进入水环境后，引起了诸多水环境污染、生态系统破坏、食品安全等一系列问题。因此研究简单方便快捷的水环境中农药的去除方法对于保护生态环境和人类健康生存都十分必要。 目前，农药污染物的去除方法主要有活性炭吸附法、生物降解法和氧化法等。然而，这些方法大多存在处理工艺繁琐、处理成本高以及去除效率低等缺点。近年来离子型表面活性剂吸附在金属氧化物表面的自组装行为为物理化学家所关注，离子型表面活性剂可在氧化铝、二氧化硅、氧化铁等金属氧化物的表面形成混合胶束自组装体系，有关研究表明基于这种单分子/双分子混合胶束吸附体系建立起来的固相萃取法对于疏水型、两亲型和离子型有机化合物普遍具有很强的吸附能力。综上所述，现有的环境水样中的农药残留去除技术存在工艺繁琐、处理成本高以及去除效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决水体中的农药残留去除技术存在工艺繁琐、处理成本高以及去除效率低的问题，而提供。，具体是按以下步骤完成的一、制备Fe3O4磁流体首先将FeCl2 · 4H20和FeCl3 · 6H20完全溶解于蒸馏水中，并在搅拌速度为400rmp 600rmp下从室温升温至80°C 90°C，然后加入NH3 · H2O,并在温度为80°C 90°C和搅拌速度为400rmp 600rmp条件下反应O. 5h 1. 5h,然后利用磁铁进行磁性分离，得到黑色固体产物，采用蒸馏水洗涤黑色固体产物，洗涤至洗涤后的废水PH 呈中性为止，即得到Fe3O4磁流体；步骤一中所述的FeCl2 · 4H20与FeCl3 · 6H20的摩尔比为1: (1. 9 2);步骤一中所述的FeCl2 · 4H20与NH3 · H2O的摩尔比为1: (8 9)；二、制备磁性氧化钛纳米颗粒首先将Fe3O4磁流体加入到蒸馏水中，然后加入 TiCl4,并在搅拌速度为400rmp 600rmp下搅拌IOmin 20min,再加入氢氧化钠水溶液将 pH值调节至8. 5 9. 5,继续在搅拌速度为400rmp 600rmp下搅拌5min 15min,然后在温度为140°C 160°C下反应5h 8h，即得到褐色固体产物，采用蒸馏水洗涤褐色固体产物，洗涤至洗涤后的废水 PH呈中性为止，得到洗涤后褐色固体产物，然后在温度为80°C 100°C下对洗涤后褐色固体产物进行烘干，烘干至恒重后即得到磁性氧化钛纳米颗粒；步骤二中所述的Fe3O4磁流体的质量与蒸馏水的体积比为lg: (30mL 80mL);步骤二中所述的Fe3O4磁流体的质量与TiCl4的体积比为lg: (ImL 2mL)；三、去除农药残留首先将磁性氧化钛纳米颗粒和表面活性剂加入到待处理水体中，然后在搅拌速度为300rmp 600rmp下搅拌Imin 40min,然后利用磁铁进行磁性分离，吸取上清液，采用O. 2 μ m滤膜对上清液进行过滤，过滤后即完成待处理水体中农药残留的去除，得到处理后水体；所述的磁性氧化钛纳米颗粒与表面活性剂质量比为1: (O. 5 1.5);所述的磁性氧化钛纳米颗粒的质量与待处理水体的体积比为lg: (2L 10L)。本专利技术优点一、本专利技术制备磁性氧化钛纳米颗粒的方法简单、条件易于控制，本专利技术制备的磁性氧化钛纳米颗粒具有很好的超顺磁性，其饱和磁化强度可到20emu · g—1 35emu · g—1 ;二、本专利技术制备的磁性氧化钛纳米颗粒与表面活性剂进行结合，形成磁性氧化钛胶束体系，磁性氧化钛胶束体系是一种新型的去除剂，该去除剂兼得了纳米材料的大比表面积，磁性材料的超顺磁性，TiO2的良好稳定性以及混合胶束的较强去除能力，用于去除水体中的农药残留时，在短时间内，去除率即可达95%以上，且该方法操作简单，处理成本低，并且通过优化控制选择表面活性剂的浓度、溶液PH等条件，可用于不同种类农药残留的去除。附图说明图1是试验一步骤二制备的磁性氧化钛纳米颗粒SEM图；图2为试验一步骤二制备的磁性氧化钛纳米颗粒的傅立叶红外光谱图；图3试验一步骤二制备的磁性氧化钛纳米颗粒的磁滞回线；图4为液相色谱图，图中A表示试验十所述的待处理水体的液相色谱图， 图中B表示试验十所述的处理后水体的液相色谱图，图中a表示功夫菊酯的吸收峰；图5为试验六至十一形成的磁性氧化钛混合胶束体系对农药功夫菊酯的动力学吸附曲线；图6是试验六至十一形成的磁性氧化钛胶束体系吸附功夫菊酯的一级动力学拟合曲线；图7是试验六至十一形成的磁性氧化钛胶束体系吸附功夫菊酯的二级动力学拟合曲线。具体实施方式具体实施方式一本实施方式是，具体是按以下步骤完成的一、制备Fe3O4磁流体首先将FeCl2 · 4H20和 FeCl3 · 6H20完全溶解于蒸懼水中，并在搅拌速度为400rmp 600rmp下从室温升温至 80°C 90°C，然后加入NH3 · H2O,并在温度为80°C 90°C和搅拌速度为400rmp 600rmp 条件下反应O. 5h 1. 5h，然后利用磁铁进行磁性分离，得到黑色固体产物，采用蒸馏水洗涤黑色固体产物，洗涤至洗涤后的废水PH呈中性为止，即得到Fe3O4磁流体；二、制备磁性氧化钛纳米颗粒首先将Fe3O4磁流体加入到蒸馏水中，然后加入 TiCl4,并在搅拌速度为400rmp 600rmp下搅拌IOmin 20min,再加入氢氧化钠水溶液将 pH值调节至8. 5 9. 5,继续在搅拌速度为400rmp 600rmp下搅拌5min 15min,然后在温度为140°C 160°C下反应5h 8h，即得到褐色固体产物，采用蒸馏水洗涤褐色固体产物，洗涤至洗涤后的废水PH呈中性为止，得到洗涤后褐色固体产物，然后在温度为80°C 100°C下对洗涤后褐色固体产物进行烘干，烘干至恒重后即得到磁性氧化 钛纳米颗粒；三、去除农药残留首先将磁性氧化钛纳米颗粒和表面活性剂加入到待处理水体中，然后在搅拌速度为300rmp 600rmp下搅拌Imin 40min,然后利用磁铁进行磁性分离，吸取上清液，采用O. 2 μ m滤膜对上清液进行过滤，过滤后即完成待处理水体中农药残留的去除，得到处理后水体。本实施方式步骤一中所述的FeCl2 ·4Η20与FeCl3 ·6Η20的摩尔比为1: (1. 9 2)； 本实施方式步骤一中所述的FeCl2 · 4Η20与NH3 · H2O的摩尔比为1: (8 9)。本实施方式步骤二中所述的Fe3O4磁流体的质量与蒸馏水的体积比为lg: (30mL 80mL);本实施方式步骤二中所述的Fe3O4磁流体的质量与TiCl4的体积比为lg: (ImL 2mL)。本实施方式步骤三中所述的磁性氧化钛纳米颗粒与表面活性剂质量比为1: (O. 5 1. 5);本实施方式步骤三中所述的磁性氧化钛纳米颗粒的质量与待处理水体的体积比为lg (2L 10L)。本实施方式制备磁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用磁性氧化钛胶束体系去除水体中农药残留的方法，其特征在于利用磁性氧化钛胶束体系去除水体中农药残留的方法是按以下步骤完成的：一、制备Fe3O4磁流体：首先将FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O完全溶解于蒸馏水中，并在搅拌速度为400rmp～600rmp下从室温升温至80℃～90℃，然后加入NH3·H2O，并在温度为80℃～90℃和搅拌速度为400rmp～600rmp条件下反应0.5h～1.5h，然后利用磁铁进行磁性分离，得到黑色固体产物，采用蒸馏水洗涤黑色固体产物，洗涤至洗涤后的废水pH呈中性为止，即得到Fe3O4磁流体；步骤一中所述的FeCl2·4H2O与FeCl3·6H2O的摩尔比为1:(1.9～2)；步骤一中所述的FeCl2·4H2O与NH3·H2O的摩尔比为1:(8～9)；二、制备磁性氧化钛纳米颗粒：首先将Fe3O4磁流体加入到蒸馏水中，然后加入TiCl4，并在搅拌速度为400rmp～600rmp下搅拌10min～20min，再加入氢氧化钠水溶液将pH值调节至8.5～9.5，继续在搅拌速度为400rmp～600rmp下搅拌5min～15min，然后在温度为140℃～160℃下反应5h～8h，即得到褐色固体产物，采用蒸馏水洗涤褐色固体产物，洗涤至洗涤后的废水pH呈中性为止，得到洗涤后褐色固体产物，然后在温度为80℃～100℃下对洗涤后褐色固体产物进行烘干，烘干至恒重后即得到磁性氧化钛纳米颗粒；步骤二中所述的Fe3O4磁流体的质量与蒸馏水的体积比为1g:(30mL～80mL)；步骤二中所述的Fe3O4磁流体的质量与TiCl4的体积比为1g:(1mL～2mL)；三、去除农药残留：首先将磁性氧化钛纳米颗粒和表面活性剂加入到待处理水体中，然后在搅拌速度为300rmp～600rmp下搅拌1min～40min，然后利用磁铁进行磁性分离，吸取上清液，采用0.2μm滤膜对上清液进行过滤，过滤后即完成待处理水体中农药残留的去除，得到处理后水体；所述的磁性氧化钛纳米颗粒与表面活性剂质量比为1:(0.5～1.5)；所述的磁性氧化钛纳米颗粒的质量与待处理水体的体积比为1g:(2L～10L)。...
【技术特征摘要】
1.一种利用磁性氧化钛胶束体系去除水体中农药残留的方法，其特征在于利用磁性氧化钛胶束体系去除水体中农药残留的方法是按以下步骤完成的一、制备Fe3O4磁流体首先将FeCl2· 4H20和FeCl3 · 6H20完全溶解于蒸馏水中，并在搅拌速度为400rmp 600rmp下从室温升温至80°C 90°C,然后加入NH3 · H2O,并在温度为80°C 90°C和搅拌速度为400rmp 600rmp条件下反应O. 5h 1. 5h,然后利用磁铁进行磁性分离，得到黑色固体产物，采用蒸馏水洗涤黑色固体产物，洗涤至洗涤后的废水PH 呈中性为止，即得到Fe3O4磁流体；步骤一中所述的FeCl2 · 4H20与FeCl3 · 6H20的摩尔比为1: (1. 9 2);步骤一中所述的FeCl2 · 4H20与NH3 · H2O的摩尔比为1: (8 9)；二、制备磁性氧化钛纳米颗粒首先将Fe3O4磁流体加入到蒸馏水中，然后加入TiCl4, 并在搅拌速度为400rmp 600rmp下搅拌IOmin 20min,再加入氢氧化钠水溶液将pH值调节至8. 5 9. 5,继续在搅拌速度为400rmp 600rmp下搅拌5min 15min,然后在温度为140°C 160°C下反应5h 8h，即得到褐色固体产物，采用蒸馏水洗涤褐色固体产物，洗涤至洗涤后的废水PH呈中性为止，得到洗涤后褐色固体产物，然后在温度为80°C 100°C 下对洗涤后褐色固体产物进行烘干，烘干至恒重后即得到磁性氧化钛纳米颗粒；步骤二中所述的Fe3O4磁流体的质量与蒸懼水的体积比为lg: (30mL 80mL);步骤二中所述的Fe3O4 磁流体的质量与TiCl4的体积比为lg: (ImL 2mL)；三、去除农药残留首先将磁性氧化钛纳米颗粒和表面活性剂加入到待处理水体中，然后在搅拌速度为300rmp 600rmp下搅拌Imin 40min,然后利用磁铁进行磁性分离，吸取上清液，采...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈立钢，李晨宇，廖丽霞，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：
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