[發明專利]MnO2/Fe3O4復合吸附劑的制備方法及其去除水中砷（III）的方法

有效

• 申請號: 201110091212.1
• 申請日: 2011-04-12
• 公開（公告）號: CN102188949A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 劉杰;趙志偉;何皎潔
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種復合吸附劑的制備方法及其去除水中砷(III)的方法。

背景技術

MnO₂吸附作用由于其對低濃度重金屬的高效吸附，高經濟效益和強可操作性一直備受關注。與Fe、Al、Mn、Zn等金屬氧化物相比，MnO₂與重金屬離子親和力最強。但是MnO₂的視密度較低、在水中容易形成超細顆粒等缺點，不易分離，限制了在水處理上的應用。

發明內容

本發明要解決MnO₂不易分離，限制其在水處理上應用的技術問題；而提供了MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑的制備方法及其去除水中砷(III)的方法。

MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑的制備方法是按下述步驟進行的：在室溫下將0.45molFeSO₄·7H₂O溶于去200mL離子水中，隨后置于厭氧操作臺中，然后加入1.2molNaOH，出現藍綠色絮凝后用玻璃棒迅速攪拌混勻，然后倒入裝有0.1molKMnO₄燒杯中，攪拌至KMnO₄完全溶解為止，靜沉1～2h，濾除上清液，將沉淀物用去離子水反復沖洗直至洗液成為中性，然后將沉淀物放于真空干燥箱中在40～60℃條件下烘干5～7h，研磨成粉末狀，得到MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑。

MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑去除水中砷(III)的方法是按下述步驟完成的：將含砷(III)的污水pH值控制5以上，然后加入上述方法制備的MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑進行紊流接觸吸附12小時以上；即完成了砷(III)的去除。

本發明通過共沉淀法將MnO₂負載到四氧化三鐵上獲得MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑，本發明制備的復合吸附劑中MnO₂分布較為均勻，粒徑分布在1～100μm不等，二氧化錳以無定形MnO₂形式存在。采用磁體就能將吸附重金屬的復合吸附劑從水中分離來，分離方法簡單、容易操作。水中砷(III)初始濃度為50mg/L，加入本實施方式MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑，所述復合吸附劑用量為200mg/L，所述吸附劑的最大吸附量約為72.83mg/g。

附圖說明

圖1是MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑混于水的效果圖；圖2是用磁鐵吸附后靜沉2min的效果圖；圖3是具體實施方式五制備的MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑的電鏡掃描圖，圖4是具體實施方式五制備的MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑的XRD衍射譜圖，圖5是具體實施方式五制備的MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑的X射線衍射譜圖；圖6是具體實施方式六MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑25°吸附等溫線圖，圖中表示不同砷(III)濃度溶液取樣(從10mg/l-50mg/l)，---表示Freundlich吸附曲線，-表示Langmuir吸附曲線；圖7是具體實施方式六MnO₂/Fe₃O₄復合吸附劑2吸附動力學曲線圖，圖中散點為10mg/l砷(III)溶液不同時間吸附取樣點。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。