一种具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附剂的制备方法。该方法以二聚氰胺、三氯化铁等为原料制备出具有光催化氧化及吸附作用的除砷吸附剂。该除砷吸附剂可在可见光的照射下，将三价砷氧化为毒性较低的五价砷，同时利用该除砷吸附剂对五价砷具有优异吸附性能的特点，将五价砷去除。本发明工艺简单、操作方便、成本低廉，可将光催化氧化和吸附有机结合，达到砷的氧化和除去同时进行的效果。
【专利说明】
一种具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附剂的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]地下水或地表水中的无机砷主要以三价砷和五价砷两种形式存在。其中，三价砷的毒性比五价砷高出25-60倍，目前所采用的大多数除砷吸附剂对三价砷的去除效率皆低于五价砷。因此，为了提高含砷废水的除砷效率，通常是先将三价砷氧化成五价砷，再经过共沉淀、凝聚、离子交换、吸附或膜过滤方法加以去除。公开号为CN204778988U和CN105129959A的中国发明专利公开了以高锰酸钾和小分子双酮为氧化剂将三价砷氧化成五价砷的方法。公开号为CN1506329A的中国发明专利公开了高砷地下饮用水的处理方法和装置，该方法先采用臭氧将三价砷氧化为五价砷，再利用高效除砷吸附剂将五价砷除去。上述方法采用先氧化后除去的除砷方法，除砷过程繁琐。公开号为CN102910767A的中国发明专利公开了一种活性炭纤维水热法负载二氧化钛光电催化氧化除砷的方法，采用光电催化将三价砷氧化成五价砷，然后利用二氧化钛、铁氧化物或活性氧化铝等吸附剂将五价砷去除。该方法除了具有过程繁琐的缺点之外，光电催化氧化过程中需要紫外光光源和光电极等设备，提高了运行成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于制备了一种具有光催化氧化作用的除砷吸附剂，该除砷吸附剂以氙灯为光源，在可见光的照射下，可以将水溶液中三价砷氧化成五价砷，并将五价砷同时吸附，达到氧化、除砷的双重效果。
[0004]本发明的目的可以通过如下措施来达到:
(1)将二聚氰胺与六水合三氯化铁、水按一定比例混合，在烘箱中加热至一定温度烘干；
(2)将上述烘干后的产品在马弗炉中加热至一定温度并保温一定时间，冷却后得到除砷吸附剂。
[0005](3)将除砷吸附剂与含三价砷水溶液混合，将混合液置于氙气灯下照射一定时间，将除砷吸附剂滤出，所得滤液中的砷浓度达到国家安全饮用水标准。
[0006]本发明与已有技术相比具有如下优点:
除砷吸附剂合成工艺简单，所得除砷吸附剂具有光催化和吸附双重功能，可以在可见光照射下，实现三价砷的同时氧化和吸附，用于水中三价砷的去除。
[0007](四)【具体实施方式】:
本发明的目的还可通过如下具体措施来实现:
实施例1:
将10.0克二聚氰胺和0.67克六水合三氯化铁溶于50毫升去离子水中，加热使其完全溶解，然后于80°C下干燥24h。将得到的二聚氰胺与三氯化铁的混合物充分研磨后放入马弗炉中，以18°C/min的速率升温至550°C，保温4小时，得到除砷吸附剂。
[0008]将50毫克除砷吸附剂与20毫升浓度为5毫克/升的三价砷溶液混合，将混合液置于氙气灯下照射4小时，将除砷吸附剂滤出，所得滤液中的砷浓度达到国家安全饮用水标准。
[0009]实施例2:
将10克二聚氰胺和2.67克六水合三氯化铁溶于50毫升去离子水中，加热使其完全溶解，然后于800C下干燥24hο将得到的砖红色固体充分研磨后放入马弗炉中，以16°C/min的速率升温至500°C，保温4h，得到除砷吸附剂。
[0010]将50毫克除砷吸附剂与20毫升浓度为2.5毫克/升的三价砷溶液混合，将混合液置于氙气灯下照射4小时，将除砷吸附剂滤出，所得滤液中的砷浓度达到国家安全饮用水标准。
【主权项】
1.一种具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附剂的制备方法，其特征在于该方法由如下三个步骤组成: (1)将二聚氰胺与六水合三氯化铁、水混合，在烘箱中加热至一定温度烘干一定时间，冷却后得到二聚氰胺与三氯化铁混合物； (2)将二聚氰胺与三氯化铁混合物充分研磨后，在马弗炉中控制一定升温速率，于一定温度下焙烧一定时间，冷却后得到具有光催化氧化和吸附作用的除砷吸附剂； (3)将除砷吸附剂与含三价砷水溶液混合，将混合液置于氙气灯下照射一定时间后，将除砷吸附剂滤出，所得滤液中的砷浓度达到国家安全饮用水标准。2.所述步骤(I)制备二聚氰胺与三氯化铁混合物时，二聚氰胺的用量为10.0克，六水合三氯化铁的用量为0.67?2.67克，烘干温度为70?80°C，烘干时间为24?48h;所述除砷吸附剂的制备过程中，升温速率为16?200C/min，焙烧温度为500?550°C，焙烧时间为4?6h;所述步骤(3)中，将50毫克除砷吸附剂与20毫升浓度为500?5000微克/升的三价砷溶液混合，将混合液置于氙气灯下照射3?5h，将除砷吸附剂滤出，所得滤液中的砷浓度达到国家安全饮用水标准。3.根据权利要求1所述的具有光催化氧化和吸附作用除砷吸附剂的制备，其特征在于该产品可用于水溶液中三价砷的可见光光催化氧化和去除。
【文档编号】B01J20/26GK105854845SQ201610414219
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】纪春暖, 池胜华, 曲荣君
【申请人】鲁东大学