[發(fā)明專利]利用循環(huán)再生的多孔中空氧化鋁納米纖維處理廢水的方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310251733.8 | 申請日： | 2013-06-21 |
| 公開（公告）號： | CN103274492A | 公開（公告）日： | 2013-09-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉朋超;馬敬紅;龔靜華;徐堅 | 申請（專利權(quán)）人： | 東華大學(xué) |
| 主分類號： | C02F1/28 | 分類號： | C02F1/28 |
| 代理公司： | 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233 | 代理人： | 黃志達(dá) |
| 地址： | 201620 上海市*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 利用 循環(huán) 再生 多孔 中空 氧化鋁 納米 纖維 處理 廢水 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于廢水處理方法領(lǐng)域，特別涉及一種利用循環(huán)再生的多孔中空氧化鋁納米纖維處理廢水的方法。
背景技術(shù)
水是一種寶貴的自然資源，是人類和一切生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。全球總儲水量估計為13.9億立方千米，其中海洋就占97.2%，而淡水總量僅為0.36億立方米，其中可利用的淡水總量不足世界總儲水量的1%。
在2012年3月18日，聯(lián)合國發(fā)出警告，除非各國政府采取有力措施，否則到2025年，世界上就將有近1/3的人口（23億）無法獲得安全的飲用水。而中國水資源為2.8萬億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均占有量僅為世界平均水平的1/4，在世界名列121位，是世界13個人均水資源最貧乏的國家之一。無論是世界還是中國都面臨著嚴(yán)重的水資源危機。
由染料造成的水污染問題存在于染色、紙張、紡織、塑料、皮革、化妝品和食品等工業(yè)領(lǐng)域中。染料廢水釋放的有毒物質(zhì)對水生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境安全產(chǎn)生了很大的威脅，這些染料包括直接性、反應(yīng)性、酸堿性和分散性染料。對于染料廢水的處理方法包括化學(xué)法、生化法和物化法。其中化學(xué)法包括化學(xué)混凝法、氧化法和電化學(xué)法；生化法主要是利用優(yōu)良的脫色菌和菌群對染料進(jìn)行脫色。但是這兩種方法存在的最大問題就是能耗高和成本高。物化法應(yīng)用于染料廢水處理的方法有吸附法、膜分離法、萃取法、磁分離法、超聲波法等，以及在廢水處理中常用的過濾、沉淀、氣浮等物理方法。相比于其他的物化法，吸附法造價低、操作靈活、設(shè)計簡單、易于操作，并且對于染料中的有毒物質(zhì)不敏感，因而是一種有效的水處理再生手段，所采用的吸附劑一般為多孔的活性炭、介孔硅和其他具有等級結(jié)構(gòu)的物質(zhì)?；钚蕴渴且环N優(yōu)良的吸附劑，至今仍是有色染料廢水的最好吸附劑。但由于活性炭價格昂貴、實際難以再生，加之活性炭較易損失等問題，使得活性炭吸附運行費用高，常用作廢水預(yù)處理或深度處理。所以開發(fā)一種低成本高吸附率并且可重復(fù)利用的吸附劑是迫切需要的。
氧化鋁目前已被發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)變體有15種以上，按生成溫度可分為低溫氧化鋁和高溫氧化鋁兩大類，其中低溫過渡態(tài)的γ-Al2O3具備多孔性、高分散度、高比表面積、良好的吸附性、熱穩(wěn)定性和表面酸性，并且通過控制制備條件可制得不同比表面積和孔容的γ-Al2O3產(chǎn)品,常被稱作“活性氧化鋁”,用作吸附劑和催化劑(及其載體),是催化劑載體領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的品種?；钚匝趸X由于表面具有羥基可以對染料進(jìn)行吸附，但是目前所采用的活性氧化鋁一般為顆粒狀或者是球狀，粒徑一般都在微米或者是毫米級別，氧化鋁的比表面積低，從而影響氧化鋁對水污染物的吸附效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用循環(huán)再生的多孔中空氧化鋁納米纖維處理廢水的方法，該發(fā)明相比于其他水處理方法，具有安全可靠，低成本，操作簡單，可回復(fù)利用的優(yōu)點。與氧化鋁顆粒相比，其特點為具有更高的比表面積，從而在一定時間內(nèi)具有更高的污水處理能力。
本發(fā)明的一種利用循環(huán)再生的多孔中空氧化鋁納米纖維處理廢水的方法，包括：
將多孔中空氧化鋁納米纖維浸漬在染料廢水中，攪拌吸附5-120min，得到吸附有染料的多孔中空氧化鋁納米纖維，然后進(jìn)行煅燒，脫除染料分子，重復(fù)循環(huán)利用，其中多孔中空氧化鋁納米纖維和染料的質(zhì)量比為80:3～160:1。
所述多孔中空氧化鋁納米纖維的直徑為50-1300nm，比表面積為8-80m2/g。
所述染料廢水的濃度為50mg/L～300mg/L。
所述染料廢水的濃度為50mg/L～100mg/L。
所述煅燒溫度為300～800℃，煅燒時間為2-10h，升溫速率為5℃/min-15℃/min。
多孔中空氧化鋁納米纖維的制備方法見專利：申請?zhí)枮椤?01210238097.0”，名稱為“一種通過靜電紡制備多孔中空納米氧化鋁纖維的方法”。
一種通過靜電紡制備多孔中空納米氧化鋁纖維的方法，包括：
（1）將金屬鹽和聚合物溶解于共溶劑中，制備成均勻或穩(wěn)定分散的紡絲液；其中金屬鹽的分解溫度低于聚合物的降解溫度，聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于金屬鹽的分解溫度，金屬鹽分解生成的氧化物的擴散速率小于金屬鹽的擴散速率；
（2）將上述紡絲液進(jìn)行靜電紡絲，制備雜化納米纖維；
（3）將上述雜化納米纖維干燥后，進(jìn)行熱處理，得到多孔中空納米氧化鋁纖維。
有益效果
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