一种吸附性复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及水处理材料领域，具体是一种吸附性复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国是目前世界上最贫水的13个国家之一，据经济合作与发展组织最新公布的 《中国环境绩效评估》报告，目前流经中国城市的超过75%的水体不适合饮用，30%W上的 检测河流水质属于劣V类。随着工业发展，城市生活饮用水水源受污染程度日益加剧，同时 随着生活水平的提高，人们对饮用水质的要求W及饮用水质标准越来越严格。
[0003] 目前市场上用于水处理的脱硫活性炭材料，其作用原理主要是通过物理吸附作用 的方式将污染物与水进行分离。脱硫活性炭由于具有巨大的比表面积及发达的空隙结构， 因此对水中溶解态有机物如酪类化合物等具有较强的吸附能力，适用于饮用水深度净化。 但采用脱硫活性炭为水处理剂，存在一些问题，如脱硫活性炭的吸附量与成本的比值还需 进一步提高，且其吸附为物理吸附，容易在吸附过程中脱附，造成二次污染。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种吸附能力高、对重金属吸附稳定、无二次污染的吸附 性复合材料及其制备方法，W解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种吸附性复合材料及其制备方法，由W下按照重量份的原料组成：脱硫活性炭8-15份、滑石粉20-28份、硝酸儘3-8份、铁酸四下醋0. 5-3份。
[0006] 作为本发明进一步的方案：所述利用脱硫活性炭制备的复合材料，由W下按照重 量份的原料组成：脱硫活性炭10-12份、滑石粉22-25份、硝酸儘4-6份、铁酸四下醋1-2份。
[0007] 作为本发明进一步的方案：所述利用脱硫活性炭制备的复合材料，由W下按照重 量份的原料组成：脱硫活性炭11份、滑石粉24份、硝酸儘5份、铁酸四下醋1. 5份。
[0008] 所述利用脱硫活性炭制备的复合材料的制备方法，由W下步骤组成： 1) 将铁酸四下醋与脱硫活性炭研磨，过100目筛，制得混合物A; 2) 将滑石粉与硝酸儘混合后，再加入二者10-12倍质量的电解水，然后对其进行超声 处理，超声处理条件为：溫度50°C，超声功率400W，超声时间50min;制得混合物B; 3) 将混合物A置入混合物B中，再对其进行超声处理，超声处理条件为：溫度50°C，超 声功率400W，超声时间50min;制得混合物C; 4) 将混合物C置入100°C的烘箱中烘干，制得混合物D; 5) 将混合物D置入反应蓋中高溫般烧化，高溫般烧溫度为600°C，再降至室溫，即得利 用脱硫活性炭制备的复合材料。
[0009] 所述利用脱硫活性炭制备的复合材料用于制备水处理剂中的应用。
[0010] 水处理装置，包括水处理剂和用W装载水处理剂的容器，所述水处理剂含有上述 利用脱硫活性炭制备的复合材料。
[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 本发明提供结构稳定的复合材料，具有吸附能力高、对重金属吸附稳定、无二次污染的 优点。
【具体实施方式】
[0012] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。 阳〇1引 实施例1 本发明实施例中，一种利用脱硫活性炭制备的复合材料，由W下按照重量份的原料组成：脱硫活性炭8份、滑石粉20份、硝酸儘3份、铁酸四下醋0. 5份。制备过程，由W下步 骤组成：将铁酸四下醋与脱硫活性炭研磨，过100目筛，制得混合物A。将滑石粉与硝酸儘 混合后，再加入二者10-12倍质量的电解水，然后对其进行超声处理，超声处理条件为：溫 度50°C，超声功率400W，超声时间50min;制得混合物B。将混合物A置入混合物B中，再对 其进行超声处理，超声处理条件为：溫度50°C，超声功率400W，超声时间50min;制得混合物 C。将混合物C置入100°C的烘箱中烘干，制得混合物D。将混合物D置入反应蓋中高溫般 烧化，高溫般烧溫度为600°C，再降至室溫，即得利用脱硫活性炭制备的复合材料。
[0014] 实施例2 本发明实施例中，一种利用脱硫活性炭制备的复合材料，由W下按照重量份的原料组成：脱硫活性炭15份、滑石粉28份、硝酸儘8份、铁酸四下醋3份。制备过程与实施例1步 骤相同。 阳〇1引实施例3 本发明实施例中，一种利用脱硫活性炭制备的复合材料，由W下按照重量份的原料组成：脱硫活性炭10份、滑石粉22份、硝酸儘4份、铁酸四下醋1份。制备过程与实施例1步 骤相同。
[0016] 实施例4 本发明实施例中，一种利用脱硫活性炭制备的复合材料，由W下按照重量份的原料组成：脱硫活性炭12份、滑石粉25份、硝酸儘6份、铁酸四下醋2份。制备过程与实施例1步 骤相同。
[0017] 实施例5 本发明实施例中，一种利用脱硫活性炭制备的复合材料，由W下按照重量份的原料组成：脱硫活性炭11份、滑石粉24份、硝酸儘5份、铁酸四下醋1. 5份。审I恪过程与实施例1 步骤相同。
[0018] 为了说明本发明在污水处理中的应用，使用实施例1-5中的样品。
[0019] 实施例6 将5mg的实施例1-5制备的利用脱硫活性炭制备的复合材料各自与lOmL浓度为5ppm的隶离子、5ppm的铅离子的水溶液混合，揽拌反应化。处理后的水溶液中隶离子、铅离子浓 度通过电感禪合等离子体质谱灯hermoICP-MSXII)检测，隶离子浓度均小于1.5ppb，铅离 子浓度均小于2. 5ppb。
[0020] 实施例1-5处理污水的结果如表1所示。 表 1
从表1可W看出，采用脱硫活性炭制备的复合材料作为水处理剂，可W高效地除去水 中的重金属离子。 阳0巧实施例7 将5mg的实施例1-5制备的利用脱硫活性炭制备的复合材料各自与lOmL浓度为5ppm的隶离子、5ppm的铅离子的水溶液混合，调节上述溶液的抑值至7,揽拌反应5h。处理后的 水溶液中隶离子、铅离子浓度通过电感禪合等离子体质谱Ο?ΕΚΜΟICP-MSXII)检测，隶离 子浓度均小于1. 5ppb，铅离子浓度均小于2. 5ppb。 阳〇2引 实施例8 采用实施例7相同的步骤，不同的是，调节利用脱硫活性炭制备的复合材料与隶离子、 铅离子水溶液混合液的抑值至5。
[0024] 实施例9 采用实施例7相同的步骤，不同的是，调节利用脱硫活性炭制备的复合材料与隶离子、 铅离子水溶液混合液的抑值至3。 阳0巧]实施例7-9处理污水的结果如表2所示。
[0026] 表 2
从表2的结果可W看出，采用本发明制备得到的利用脱硫活性炭制备的复合材料，在 不同的抑值条件下均具有良好的水处理效果。
[0027] 对比例1 将20mg的颗粒脱硫活性炭（GAC，20-40目，Sigma-Al化ich公司购买），其余步骤同实 施例6,处理结果为：隶元素16化pb，铅元素22化pb。 阳0測对比例2 将20mg的对比例2,对比例2无脱硫活性炭，其余与实施例5 -致，处理步骤同实施例 6,处理结果为：隶元素564ppb，铅元素69化pb。
[0029] 对比例3 将20mg的对比例3,对比例3无铁酸四下醋，其余与实施例5 -致，处理步骤同实施例 6,处理结果为：隶元素125ppb，铅元素194ppb。
[0030] 对比例4 将20mg的对比例4,对比例4无混合物A，其余与实施例5 -致，处理步骤同实施例6， 处理结果为：隶元素1272ppb，铅元素1493ppb。
[0031] 实施例6与对比例1的处理隶离子、铅离子的结果如表3所示。
[0032] 表 3
从表3的结果可W看出，实施例6中采用本发明的利用脱硫活性炭制备的复合材料处 理隶离子、铅离子的效果明显优于对比例1中采用颗粒脱硫活性炭（GAC，20-40目）处理隶 离子、铅离子的效果。对比例2-3的结果表明，在脱硫活性炭与铁酸四下醋的相互作用下， 使得本发明具有优异的处理隶离子、铅离子的能力。
[0033] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够W其他的具体形式实现本发明。因此，无论 从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。
[0034] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加W描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的运种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可W经适当组合，形成本领域技术人员 可W理解的其他实施方式。
【主权项】
1. 一种吸附性复合材料及其制备方法，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成： 脱硫活性炭8-15份、滑石粉20-28份、硝酸锰3-8份、钛酸四丁酯0. 5-3份。2. 根据权利要求1所述的吸附性复合材料及其制备方法，其特征在于，由以下按照重 量份的原料组成：脱硫活性炭10-12份、滑石粉22-25份、硝酸锰4-6份、钛酸四丁酯1-2份。3. 根据权利要求2所述的吸附性复合材料及其制备方法，其特征在于，由以下按照重 量份的原料组成：脱硫活性炭11份、滑石粉24份、硝酸锰5份、钛酸四丁酯1. 5份。4. 一种如权利要求1-3任一所述的吸附性复合材料及其制备方法，其特征在于，由以 下步骤组成： 1) 将钛酸四丁酯与脱硫活性炭研磨，过100目筛，制得混合物A; 2) 将滑石粉与硝酸锰混合后，再加入二者10-12倍质量的电解水，然后对其进行超声 处理，超声处理条件为：温度50°C，超声功率400W，超声时间50min;制得混合物B; 3) 将混合物A置入混合物B中，再对其进行超声处理，超声处理条件为：温度50°C，超 声功率400W，超声时间50min;制得混合物C; 4) 将混合物C置入100°C的烘箱中烘干，制得混合物D; 5) 将混合物D置入反应釜中高温煅烧5h，高温煅烧温度为600°C，再降至室温，即得利 用脱硫活性炭制备的复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种吸附性复合材料及其制备方法，该复合材料由以下按照重量份的原料组成：脱硫活性炭8-15份、滑石粉20-28份、硝酸锰3-8份、钛酸四丁酯0.5-3份。将钛酸四丁酯与脱硫活性炭研磨，过筛，制得混合物A；将滑石粉与硝酸锰加电解水，超声处理，制得混合物B；将混合物A置入混合物B中经过超声处理、烘干、高温煅烧、降温即得。本发明用于制备水处理剂。本发明提供结构稳定的复合材料，具有吸附能力高、对重金属吸附稳定、无二次污染的优点。
【IPC分类】C02F1/28, B01J20/30, B01J20/20, C02F101/20
【公开号】CN105381783
【申请号】CN201510721157
【发明人】吴彬文
【申请人】安徽炭之馨环保科技有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月30日