一种金属基水处理材料及其制备方法与流程

文档序号:16151367发布日期:2018-12-05 17:43阅读:132来源:国知局

本发明涉及材料领域,具体涉及一种金属基水处理材料及其制备方法。



背景技术:

随着人口的快速增长,全世界对水的需求量也迅速增加,同时,由于经济和工业化的高速发展,资源短缺和环境污染问题也越发突出。其中,水污染已成为不容忽视的一个亟待解决的世界性问题,给我们的生存和工作环境造成了众多危害,更为严重的是危害到了人体的健康。水污染主要可分为物理污染、化学污染、放射污染和生物污染等。尤其是现今化工业的发达使得化学生物污染物越来越多,危害越来越严重。其中,环境激素类污染物由于会干扰人体激素水平,导致发育异常和生殖障碍等危害而日益得到了人们的重视。因此,一方面要控制污水排放,另一方面,要对污水进行处理,确保水质的安全健康,研究开发一种能有效降解环境激素类污染物的材料。



技术实现要素:

要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种金属基水处理材料,能将2,4-二氯苯酚完全降解,同时降解速度快,最快可在36min将其完全降解。同时,对重金属离子Gu2+的吸附率也达到了100%。

技术方案:一种金属基水处理材料,由以下成分以重量份制备而成:氯化亚铁8-16份、2-糠酸甲酯0.5-1份、氧化石墨2-4份、氧化石墨稀20-40份、纳米二氧化钛0.5-1份、水合肼1-2份、丙三醇2-4份、脱氢乙酸钠0.1-0.2份、柠檬酸0.5-1份、山梨酸钾0.1-0.3份、抗坏血酸棕榈酸酯0.1-0.2份、氢氧化钠1-2份、水15-35份。

进一步优选的,所述的一种金属基水处理材料,由以下成分以重量份制备而成:氯化亚铁10-15份、2-糠酸甲酯0.6-0.9份、氧化石墨2.5-3.5份、氧化石墨稀25-35份、纳米二氧化钛0.6-0.9份、水合肼1.3-1.8份、丙三醇2.5-3.5份、脱氢乙酸钠0.11-0.16份、柠檬酸0.6-0.9份、山梨酸钾0.15-0.25份、抗坏血酸棕榈酸酯0.11-0.16份、氢氧化钠1.2-1.7份、水20-30份。

上述金属基水处理材料的制备方法包括以下步骤:

(1) 将氧化石墨和水2-5份混合,置于超声仪中,进行超声振荡1-2小时;

(2) 将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合,在室温下静置30-50分钟;

(3) 将氢氧化钠和剩余的水混合,配置成氢氧化钠溶液;

(4) 缓慢加入氢氧化钠溶液,并用用高速搅拌机在转速1000-2000r/min搅拌至滴完;

(5) 加入剩余组分,在75-90℃水浴下搅拌18-20小时;

(6) 过滤,用蒸馏水洗涤几次,置于真空干燥箱中在温度50-70℃下烘干即得。

进一步优选的,步骤(1)中振荡时间为1.5小时。

进一步优选的,步骤(2)中静置时间为35-45分钟。

进一步优选的,步骤(4)中转速为1200-1700r/min。

进一步优选的,步骤(5)中水浴温度为80-85℃,搅拌时间为18.5-19.5小时。

进一步优选的,步骤(6)中干燥温度为55-65℃。

有益效果:本发明的金属基水处理材料能将2,4-二氯苯酚完全降解,同时降解速度快,最快可在36min将其完全降解。2,4-二氯苯酚通常被用于有机合成,作为农药和医药的中间体,是一种有毒物质,对生物组织有强烈刺激性。同时,本发明对重金属离子Gu2+的吸附率也达到了100%,是一种较为理想的水处理材料。

具体实施方式

实施例1

一种金属基水处理材料,由以下成分以重量份制备而成:氯化亚铁8份、2-糠酸甲酯0.5份、氧化石墨2份、氧化石墨稀20份、纳米二氧化钛0.5份、水合肼1份、丙三醇2份、脱氢乙酸钠0.1份、柠檬酸0.5份、山梨酸钾0.1份、抗坏血酸棕榈酸酯0.1份、氢氧化钠1-2份、水15份。

上述金属基水处理材料的制备方法为:(1)将氧化石墨和水2份混合,置于超声仪中,进行超声振荡1小时;(2)将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合,在室温下静置30分钟;(3)将氢氧化钠和剩余的水混合,配置成氢氧化钠溶液;(4)缓慢加入氢氧化钠溶液,并用用高速搅拌机在转速1000r/min搅拌至滴完;(5)加入剩余组分,在75℃水浴下搅拌18小时;(6)过滤,用蒸馏水洗涤几次,置于真空干燥箱中在温度50℃下烘干即得。

实施例2

一种金属基水处理材料,由以下成分以重量份制备而成:氯化亚铁10份、2-糠酸甲酯0.6份、氧化石墨2.5份、氧化石墨稀25份、纳米二氧化钛0.6份、水合肼1.3份、丙三醇2.5份、脱氢乙酸钠0.11份、柠檬酸0.6份、山梨酸钾0.15份、抗坏血酸棕榈酸酯0.11份、氢氧化钠1.2份、水20份。

上述金属基水处理材料的制备方法为:(1)将氧化石墨和水3份混合,置于超声仪中,进行超声振荡1.5小时;(2)将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合,在室温下静置35分钟;(3)将氢氧化钠和剩余的水混合,配置成氢氧化钠溶液;(4)缓慢加入氢氧化钠溶液,并用用高速搅拌机在转速1200r/min搅拌至滴完;(5)加入剩余组分,在80℃水浴下搅拌18.5小时;(6)过滤,用蒸馏水洗涤几次,置于真空干燥箱中在温度55℃下烘干即得。

实施例3

一种金属基水处理材料,由以下成分以重量份制备而成:氯化亚铁12份、2-糠酸甲酯0.75份、氧化石墨3份、氧化石墨稀30份、纳米二氧化钛0.75份、水合肼1.5份、丙三醇3份、脱氢乙酸钠0.15份、柠檬酸0.75份、山梨酸钾0.2份、抗坏血酸棕榈酸酯0.15份、氢氧化钠1.5份、水25份。

上述金属基水处理材料的制备方法为:(1)将氧化石墨和水3.5份混合,置于超声仪中,进行超声振荡1.5小时;(2)将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合,在室温下静置40分钟;(3)将氢氧化钠和剩余的水混合,配置成氢氧化钠溶液;(4)缓慢加入氢氧化钠溶液,并用用高速搅拌机在转速1500r/min搅拌至滴完;(5)加入剩余组分,在83℃水浴下搅拌19小时;(6)过滤,用蒸馏水洗涤几次,置于真空干燥箱中在温度60℃下烘干即得。

实施例4

一种金属基水处理材料,由以下成分以重量份制备而成:氯化亚铁15份、2-糠酸甲酯0.9份、氧化石墨3.5份、氧化石墨稀35份、纳米二氧化钛0.9份、水合肼1.8份、丙三醇3.5份、脱氢乙酸钠0.16份、柠檬酸0.9份、山梨酸钾0.25份、抗坏血酸棕榈酸酯0.16份、氢氧化钠1.7份、水30份。

上述金属基水处理材料的制备方法为:(1)将氧化石墨和水4份混合,置于超声仪中,进行超声振荡1.5小时;(2)将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合,在室温下静置45分钟;(3)将氢氧化钠和剩余的水混合,配置成氢氧化钠溶液;(4)缓慢加入氢氧化钠溶液,并用用高速搅拌机在转速1700r/min搅拌至滴完;(5)加入剩余组分,在85℃水浴下搅拌19.5小时;(6)过滤,用蒸馏水洗涤几次,置于真空干燥箱中在温度65℃下烘干即得。

实施例5

一种金属基水处理材料,由以下成分以重量份制备而成:氯化亚铁16份、2-糠酸甲酯1份、氧化石墨4份、氧化石墨稀40份、纳米二氧化钛1份、水合肼2份、丙三醇4份、脱氢乙酸钠0.2份、柠檬酸1份、山梨酸钾0.3份、抗坏血酸棕榈酸酯0.2份、氢氧化钠2份、水35份。

上述金属基水处理材料的制备方法为:(1)将氧化石墨和水5份混合,置于超声仪中,进行超声振荡2小时;(2)将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合,在室温下静置50分钟;(3)将氢氧化钠和剩余的水混合,配置成氢氧化钠溶液;(4)缓慢加入氢氧化钠溶液,并用用高速搅拌机在转速2000r/min搅拌至滴完;(5)加入剩余组分,在90℃水浴下搅拌20小时;(6)过滤,用蒸馏水洗涤几次,置于真空干燥箱中在温度70℃下烘干即得。

对比例1

本实施例与实施例5的区别在于不含有脱氢乙酸钠和柠檬酸。具体地说是:

一种金属基水处理材料,由以下成分以重量份制备而成:氯化亚铁16份、2-糠酸甲酯1份、氧化石墨4份、氧化石墨稀40份、纳米二氧化钛1份、水合肼2份、丙三醇4份、山梨酸钾0.3份、抗坏血酸棕榈酸酯0.2份、氢氧化钠2份、水35份。

上述金属基水处理材料的制备方法为:(1)将氧化石墨和水5份混合,置于超声仪中,进行超声振荡2小时;(2)将氯化亚铁、纳米二氧化钛、氧化石墨稀、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合,在室温下静置50分钟;(3)将氢氧化钠和剩余的水混合,配置成氢氧化钠溶液;(4)缓慢加入氢氧化钠溶液,并用用高速搅拌机在转速2000r/min搅拌至滴完;(5)加入剩余组分,在90℃水浴下搅拌20小时;(6)过滤,用蒸馏水洗涤几次,置于真空干燥箱中在温度70℃下烘干即得。

对比例2

本实施例与实施例5的区别在于不含有纳米二氧化钛。具体地说是:

一种金属基水处理材料,由以下成分以重量份制备而成:氯化亚铁16份、2-糠酸甲酯1份、氧化石墨4份、氧化石墨稀40份、水合肼2份、丙三醇4份、脱氢乙酸钠0.2份、柠檬酸1份、山梨酸钾0.3份、抗坏血酸棕榈酸酯0.2份、氢氧化钠2份、水35份。

上述金属基水处理材料的制备方法为:(1)将氧化石墨和水5份混合,置于超声仪中,进行超声振荡2小时;(2)将氯化亚铁、氧化石墨稀、脱氢乙酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、抗坏血酸棕榈酸酯混合,在室温下静置50分钟;(3)将氢氧化钠和剩余的水混合,配置成氢氧化钠溶液;(4)缓慢加入氢氧化钠溶液,并用用高速搅拌机在转速2000r/min搅拌至滴完;(5)加入剩余组分,在90℃水浴下搅拌20小时;(6)过滤,用蒸馏水洗涤几次,置于真空干燥箱中在温度70℃下烘干即得。

2,4-二氯苯酚通常被用于有机合成,作为农药和医药的中间体,是一种有毒物质,对生物组织有强烈刺激性。本发明材料能将其完全降解,同时降解速度快,最快可在36min将其完全降解。同时,本发明对重金属离子Gu2+的吸附率也达到了100%,是一种较为理想的水处理材料。

表1 金属基水处理材料的性能指标

注:初始2,4-二氯苯酚溶液体积为1.0L,浓度为 30mg/L,本发明用量为0.1g;初始Gu2+溶液浓度为20mg/L。

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