[發明專利]一種用于處理含芳香族硝基化合物廢水的材料制備方法

無效

• 申請號: 201010114942.4
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN101786685A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 馬建鋒;李定龍;黃文艷
• 申請（專利權）人: 江蘇工業學院
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01J20/12;B01J27/128;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種水處理材料的制備方法，尤其涉及一種用于處理含芳香族硝基化合物廢 水的水處理材料的制備方法。

背景技術

芳香族硝基化合物包括硝基苯、硝基氯苯、硝基苯胺等，廣泛用于醫藥、農藥、染料、 炸藥及其它化工產品的生產。這類化合物的生產量日益增大，產生的廢水量也相應增加。這 類化合物具有毒性大、難降解的特點，它可以通過呼吸道吸入或皮膚吸收進入人體，導致神 經系統癥狀、貧血和肝臟疾患；它若進入水體，則會造成水體污染。

目前，國內外對芳香族硝基化合物廢水的主要處理方法有物理、化學、生化等方法。物 理法中的吸附法可以有效去除廢水中的污染物，是常用的處理方法之一。吸附劑的成本決定 了該類廢水的處理成本。

膨潤土是一種以蒙脫石為主要礦物組成的粘土巖，在環境保護領域也廣闊的應用前景。 蒙脫石是由兩個共頂聯接的硅氧四面體片中間夾一個共邊聯接的鋁氧八面體片組成的層狀 硅酸鹽礦物，其結構中的單片層是縱橫尺寸比很大的薄片，直徑約為100-200nm，而厚度 僅為1nm。5-10層這樣的薄片通過層間陽離子結合在一起構成基本顆粒，由這些基本顆粒 構成更大的不規則集團，因而膨潤土具有層狀結構。結構中鋁對硅和鎂對鋁的類質同象替代 的離子交換作用，會導致結構單元層內負電荷(即層電荷)過剩，為達到正負電荷的平衡， 需要一定數量的陽離子來補償而且位于層間區域。這些陽離子以離子鍵力聯結結構單元層， 并且是活動的，它的鍵強比分子鍵或氫鍵大得多。因此當蒙脫石結構單元層內部電荷未達到 平衡時，單元層間的空隙中將由一定量的陽離子來充填，從而發生(陽)離子交換作用。蒙 脫石由于破鍵、晶格內類質同象取代及吸附在其表面的腐殖質離解等原因而帶負電荷，從而 導致晶格層間結合疏松，遇水易膨脹成碎片，顆粒分散度高，具有巨大的內表面積和大量的 交換性陽離子，使其具有良好的吸附性能和離子交換性能(其陽離子交換容量約為74～130 mmol/100g)。膨潤土由于有良好的物理化學性能，可做粘結劑、懸浮劑、觸變劑、穩定劑、 凈化脫色劑、充填料、飼料、催化劑等，廣泛用于農業、輕工業及化妝品、藥品、化工、石 油、環保、納米材料等領域，所以膨潤土是一種用途廣泛的天然礦物材料。

但天然存在的鈉基膨潤土和鈣基膨潤土并不具有良好的應用性，必須利用膨潤土良好的 陽離子交換性能對其進行針對性改性，才能提高膨潤土的吸附性能。在吸附處理芳香族硝基 化合物等方面一般是利用表面活性劑改性膨潤土得到有機膨潤土，利用其分配作用能有效去 除這類有機污染物。但是吸附法存在的一個重要缺陷就是轉移了污染物，污染仍然存在，處 理不當容易造成二次污染。

發明內容

本發明的目的是為克服現有技術的不足，提供了一種用于處理含芳香族硝基化合物廢 水的水處理材料的制備方法，該方法所制備的水處理材料同時具有吸附和催化的特點，能在 吸附污染物之后利用其本身的催化性能將污染物降解。

本發明采用的技術方案是依次包括如下步驟：

1)將10～15g膨潤土粉碎為20～200目，分散到25～30ml丙酮中制成懸濁液；

2)在該懸濁液中加入無水KCl和無水FeCl₃，無水KCl和無水FeCl₃的總量以K⁺和Fe³⁺電荷總量計，該總量為膨潤土總的陽離子交換容量的10～100％，其中FeCl₃和KCl物質的量 比例為1∶2～1∶4；

3)攪拌4～6h，攪拌過程中維持溫度在10～30℃；

4)沉淀分離，將沉淀物懸濁液干燥。

本發明的有益效果是：

1、本發明以膨潤土作為基體，利用K⁺和Fe³⁺對同時改性膨潤土，其中K⁺可以和芳香 族硝基化合物形成牢固的電子對配位結合，將芳香族硝基化合物吸附到膨潤土層間。通過沉 降分離，芳香族硝基化合物可以在短時間內被高效去除。

2、利用改性膨潤土制得的水處理劑在吸附處理含芳香族硝基化合物廢水后，利用Fe³⁺的催化作用，可以直接將吸附的有機污染物分解為無害的物質，如二氧化碳、水等，分解后 該水處理劑可以重復利用。

具體實施方式